EA036572B1 - Method to detect incremental oil production arising from a low salinity waterflood - Google Patents

Method to detect incremental oil production arising from a low salinity waterflood Download PDF

Info

Publication number
EA036572B1
EA036572B1 EA201892114A EA201892114A EA036572B1 EA 036572 B1 EA036572 B1 EA 036572B1 EA 201892114 A EA201892114 A EA 201892114A EA 201892114 A EA201892114 A EA 201892114A EA 036572 B1 EA036572 B1 EA 036572B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
oil
water
low salinity
waterflooding
salinity
Prior art date
Application number
EA201892114A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201892114A1 (en
Inventor
Иэн Ральф Коллинз
Джон Уильям Коувз
Майкл Грэм Ходжез
Кристиан Шак Педерсен
Питер Энтони Салино
Кристианна Клэр Уикинг
Original Assignee
Бп Эксплорейшн Оперейтинг Компани Лимитед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Бп Эксплорейшн Оперейтинг Компани Лимитед filed Critical Бп Эксплорейшн Оперейтинг Компани Лимитед
Publication of EA201892114A1 publication Critical patent/EA201892114A1/en
Publication of EA036572B1 publication Critical patent/EA036572B1/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B49/00Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
    • E21B49/08Obtaining fluid samples or testing fluids, in boreholes or wells
    • E21B49/087Well testing, e.g. testing for reservoir productivity or formation parameters
    • E21B49/0875Well testing, e.g. testing for reservoir productivity or formation parameters determining specific fluid parameters
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/16Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
    • E21B43/20Displacing by water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/58Compositions for enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons, i.e. for improving the mobility of the oil, e.g. displacing fluids
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/26Oils; Viscous liquids; Paints; Inks
    • G01N33/28Oils, i.e. hydrocarbon liquids
    • G01N33/2823Raw oil, drilling fluid or polyphasic mixtures
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/26Oils; Viscous liquids; Paints; Inks
    • G01N33/28Oils, i.e. hydrocarbon liquids
    • G01N33/2835Specific substances contained in the oils or fuels

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)

Abstract

Described herein is a method for detecting incremental oil production from an oil-bearing reservoir (3) that is penetrated by at least one injection well (10) and at least one production well (1a-d), the process comprising taking a baseline sample of the oil and analyzing the baseline sample of oil to establish a baseline compositional signature for the oxygen-containing organic compounds in the oil; commencing a low salinity waterflood by injecting a low salinity water into the reservoir from the injection well; recovering oil from the production well; taking post-flood samples of the oil produced from the production well over time; analyzing the post-flood samples of oil to establish post-flood compositional signatures for the oxygen-containing organic compounds in the oil; and identifying a difference between one or more of the post-flood compositional signatures for the oxygen-containing organic compounds in the oil and the baseline compositional signature for the oxygen-containing organic compounds in the oil that is characteristic of incremental oil released by the low salinity waterflood.

Description

Область техникиTechnology area

Настоящее изобретение относится к мониторингу заводнения с низкой минерализацией в нефтяном пласте.The present invention relates to the monitoring of low salinity waterflooding in an oil reservoir.

Уровень техникиState of the art

На первой стадии добычи углеводородов из пласта (называемой первичной добычи) углеводородные флюиды выталкиваются естественным давлением пласта к эксплуатационной скважине, где эти флюиды могут вытекать или откачиваться к расположенному на поверхности производственному оборудованию. Первичная добыча может продолжаться до тех пор, пока давление пласта превышает давление насыщения пластовой нефти. Если давление пласта падает ниже давления насыщения пластовой нефти, требуется дополнительное пластовое давление для предотвращения выхода газа из раствора в пласте. Как правило, давления пласта хватает для добычи только около 10-20% всей нефти, находящейся в подземном нефтяном пласте. Соответственно, для извлечения нефти из пластов, из которых углеводородные флюиды больше не вытекают под действием естественных сил, применяется технология вторичного извлечения нефти.In the first stage of production of hydrocarbons from the formation (called primary production), hydrocarbon fluids are pushed by the natural pressure of the formation towards the production well, where these fluids can flow out or pumped out to surface production equipment. Primary production can continue as long as the formation pressure exceeds the saturation pressure of the formation oil. If the reservoir pressure drops below the bubble point pressure of the reservoir oil, additional reservoir pressure is required to prevent gas from escaping from solution in the reservoir. Typically, the reservoir pressure is sufficient to produce only about 10-20% of all oil in the underground oil reservoir. Accordingly, re-oil recovery technology is used to recover oil from formations from which hydrocarbon fluids no longer naturally flow out.

Одним из наиболее эффективных и широко применяемых способов вторичного извлечения нефти является заводнение нефтяного месторождения. Вода обычно нагнетается под давлением в пластовую пористую породу через нагнетательную скважину для поддержания давления пласта и продвигает нефть через пластовую пористую породу к эксплуатационным скважинам. Водой, используемой в заводнении, может быть вода с высокой минерализацией, например морская вода, вода эстуария, вода водоносного горизонта или технологическая вода (вода, отделенная от нефти и газа в производственном оборудовании).One of the most effective and widely used secondary oil recovery methods is oil field flooding. Water is usually injected under pressure into the porous formation through an injection well to maintain reservoir pressure and propels the oil through the porous formation to the production wells. The water used in waterflooding can be highly saline water, such as seawater, estuary water, aquifer water, or process water (water separated from oil and gas in production equipment).

Водой, используемой в заводнении, также может быть вода низкой минерализации. Так, в международной патентной заявке WO 2008/029124 показано, что нефтеотдача пласта, содержащего нефтеносный песчаник, повышается (в сравнении с нагнетанием воды высокой минерализации), когда общее содержание растворенных твердых веществ (ОСРТВ) в нагнетаемой воде составляет от 200 до 12000 об.ч./млн, а отношение содержания многовалентных катионов в нагнетаемой воде к такому же отношению в реликтовой воде, содержащейся в пласте песчаника, составляет менее 1.The water used in waterflooding can also be low salinity water. Thus, in the international patent application WO 2008/029124 it is shown that the oil recovery of a reservoir containing oil-bearing sandstone increases (in comparison with the injection of high salinity water) when the total dissolved solids content (TDS) in the injected water is from 200 to 12000 vol. ppm, and the ratio of the content of multivalent cations in the injected water to the same ratio in the relict water contained in the sandstone formation is less than 1.

Повышение количества нефти, которая может быть извлечена и пластов песчаника благодаря снижению минерализации нагнетаемой воды, было продемонстрировано в лабораторных масштабах (Tang,G.-Q., and Morrow, N.R., Influence of brine composition and fines migration on crude/brine/rock interactions and oil recovery, Journal of Petroleum Science and Engineering, 1990), скважинными испытаниями с использованием одного маркера (McGuire, P.L., Chatham, J.R., Paskvan, F.K., Sommer, D.M., and Carini, F.H., Low Salinity Oil Recovery: An Exciting New EOR Opportunity for Alaska's North Slope, SPE 93903, 2005) и полномасштабными полевыми испытаниями (Seccomb, J., Lager, G., Jhavery, В., Buikema, Т., Bassler, S., Denis, J., Webb, K., Cockin, A., and Fueg, E., Demonstration of Low-Salinity EOR at Interwell Scale, Endicott Field, Alaska, SPE 129692, 2010).An increase in the amount of oil that can be recovered and sandstone formations due to a decrease in the salinity of the injected water has been demonstrated on a laboratory scale (Tang, G.-Q., And Morrow, NR, Influence of brine composition and fines migration on crude / brine / rock interactions and oil recovery, Journal of Petroleum Science and Engineering, 1990), well tests using a single marker (McGuire, PL, Chatham, JR, Paskvan, FK, Sommer, DM, and Carini, FH, Low Salinity Oil Recovery: An Exciting New EOR Opportunity for Alaska's North Slope, SPE 93903, 2005) and full-scale field trials (Seccomb, J., Lager, G., Jhavery, B., Buikema, T., Bassler, S., Denis, J., Webb, K ., Cockin, A., and Fueg, E., Demonstration of Low-Salinity EOR at Interwell Scale, Endicott Field, Alaska, SPE 129692, 2010).

Знание насыщенности нефти и воды является очень важным для управления эксплуатацией выработанного месторождения. Изменения насыщенности в пределах пласта являются индикатором охвата нефтяного пласта вытесняющей нагнетаемой водой, и количества нефти, высвобожденной из пористой пластовой породы. Однако отслеживание изменений насыщенности в нефтяном пласте само по себе не дает информации относительно прироста добычи нефти, происходящего благодаря заводнению с низкой минерализацией.Knowledge of the saturation of oil and water is very important for managing the operation of a depleted field. Saturation changes within the reservoir are indicative of the sweep of the oil reservoir by the displacement injection water, and the amount of oil released from the porous reservoir. However, tracking changes in saturation in an oil reservoir by itself does not provide information on the incremental oil production due to low salinity waterflooding.

Способ определения величины прироста нефти, добытой при заводнении с низкой минерализацией, в сравнении с количеством нефти, которая могла бы быть добыта при заводнении с высокой минерализацией, например заводнении морской водой, важен для лучшего управления эксплуатацией заводнения с низкой минерализацией. Он особенно важен, когда заводнение с низкой минерализацией осуществляется методом вторичного извлечения, либо при вводе в разработку новой нефтяной скважины из пласта, либо после первичной добычи под действием естественного давления пласта, поскольку не существует фонового заводнения с высокой минерализации, на основании которого можно определить извлечение дополнительной нефти.A method for determining the amount of oil produced by a low salinity waterflood versus the amount of oil that would have been produced by a high salinity waterflood, such as a seawater flood, is important to better manage the operation of a low salinity waterflood. It is especially important when low salinity waterflooding is carried out by a secondary recovery method, either when a new oil well is brought into production from the reservoir, or after primary production under the influence of natural reservoir pressure, since there is no background high salinity waterflooding, from which the recovery can be determined. additional oil.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

В соответствии с первой особенностью настоящего изобретения предложен способ обнаружения добычи дополнительной нефти (нефтеотдачи) из нефтеносного пласта, через который проходит по меньшей мере одна нагнетательная скважина и по меньшей мере одна эксплуатационная скважина, при осуществлении которого отбирают фоновую пробу нефти и анализируют фоновую пробу нефти для определения фоновых отличительных признаков состава для кислородосодержащих органических соединений в нефти;In accordance with a first aspect of the present invention, there is provided a method for detecting the production of additional oil (oil recovery) from an oil-bearing formation through which at least one injection well and at least one production well passes, during which a background oil sample is taken and the background oil sample is analyzed for determination of background compositional distinctive features for oxygenated organic compounds in oil;

начинают заводнение с низкой минерализацией нагнетанием воды с низкой минерализацией в нефтяной пласт через нагнетательную скважину;low salinity waterflooding begins by injecting low salinity water into the oil reservoir through an injection well;

извлекают нефть из эксплуатационной скважины;extract oil from the production well;

отбирают пробы нефти после заводнения из эксплуатационной скважины в течение продолжительного времени;taking oil samples after waterflooding from a production well for a long time;

- 1 036572 анализируют пробы нефти после заводнения для определения отличительных признаков состава для кислородосодержащих органических соединений в нефти после заводнения;- 1 036572 analyze oil samples after waterflooding to determine compositional distinctive features for oxygen-containing organic compounds in oil after waterflooding;

идентифицируют различие между одной или более группами отличительных признаков состава для кислородосодержащих органических соединений в нефти после заводнения и отличительных признаков фонового состава для кислородосодержащих органических соединений в нефти, характерное для дополнительной нефти, высвобожденной посредством заводнения с низкой минерализацией.identifying the difference between one or more groups of compositional signatures for oxygenated organic compounds in oil after flooding and background compositional signatures for oxygenated organic compounds in oil, characteristic of additional oil released through low salinity waterflooding.

Путем определения различия между одной или более группами отличительных признаков состава после заводнения для кислородосодержащих органических соединений в нефти и отличительных признаков фонового состава для кислородосодержащих органических соединений в нефти можно обнаружить высвобождение дополнительной нефти при заводнении с низкой минерализацией. Способ позволяет получить ценную информацию, относящуюся к появлению дополнительной нефти в эксплуатационной скважине.By distinguishing between one or more groups of post-flood compositional signatures for oxygenated organic compounds in oil and background compositional signatures for oxygenated organic compounds in oil, release of additional oil during low salinity waterflooding can be detected. The method provides valuable information related to the appearance of additional oil in a production well.

В соответствии со второй особенностью настоящего изобретения предложен способ обнаружения добычи дополнительной нефти из нефтеносного пласта, состоящего из нескольких слоев пластовой пористой породы, причем через этот пласт проходит по меньшей мере одна нагнетательная скважина, по меньшей мере одна эксплуатационная скважина и по меньшей мере одна наблюдательная скважина, расположенная между нагнетательной скважиной и эксплуатационной скважиной, при осуществлении которого вводят каротажную аппаратуру в наблюдательную скважину;In accordance with a second aspect of the present invention, there is provided a method for detecting the production of additional oil from an oil-bearing formation consisting of several layers of porous reservoir rock, and through this formation there is at least one injection well, at least one production well and at least one observation well located between the injection well and the production well, in the implementation of which the logging equipment is introduced into the observation well;

нагнетают воду с низкой минерализацией в резервуар через нагнетательную скважину и извлекают нефть из эксплуатационной скважины;water with low salinity is injected into the reservoir through the injection well and oil is extracted from the production well;

используют каротажную аппаратуру в течение продолжительного времени для определения промежутка t1 времени между началом нагнетания в пласт воды с низкой минерализацией через нагнетательную скважину(ы) и обнаружением фронта появления воды с низкой минерализацией в наблюдательной скважине;using the logging equipment for a long time to determine the time interval t1 between the start of injection into the formation of water with low salinity through the injection well (s) and the detection of the front of the appearance of water with low salinity in the observation well;

определяют расстояние L1 между нагнетательной скважиной(ами) и наблюдательной скважиной и вычисляют скорость v, с которой фронт воды с низкой минерализацией распространяется в нефтяном пласте, где v=L1/t1;determining the distance L1 between the injection well (s) and the observation well and calculating the speed v with which the front of low salinity water propagates in the oil reservoir, where v = L 1 / t 1 ;

определяют расстояние L2 между наблюдательной скважиной и эксплуатационной скважиной(ами) и используют скорость v распространения фронта для прогнозирования момента времени t2, когда вода с низкой минерализацией прорвется в эксплуатационную скважину, t2=t1+L2/v;determining the distance L2 between the observation well and the production well (s) and using the front propagation velocity v to predict the time t 2 when the low salinity water will break into the production well, t 2 = t1 + L 2 / v;

отбирают фоновую пробу нефти из нефтяного пласта и проводят ее анализ для определения отличительных признаков фонового состава для кислородосодержащих органических соединений в нефти;a background oil sample is taken from the oil reservoir and analyzed to determine the distinguishing features of the background composition for oxygen-containing organic compounds in oil;

отбирают пробы нефти после заводнения, добытой из эксплуатационной скважины(н) в течение продолжительного времени, и проводят анализ проб нефти для определения отличительных признаков состава после заводнения для кислородосодержащих органических соединений в нефти для выявления различий между одной или более группами отличительных признаков состава после заводнения для кислородосодержащих органических соединений в нефти и отличительных признаков фонового состава для кислородосодержащих органических соединений в нефти, которые характерны для дополнительной нефти, высвобождаемой за счет заводнения с низкой минерализацией;oil samples are taken after waterflooding, produced from the production well (s) for a long time, and oil samples are analyzed to determine the distinguishing characteristics of the composition after waterflooding for oxygen-containing organic compounds in the oil to detect differences between one or more groups of distinguishing characteristics of the composition after waterflooding for oxygenated organic compounds in oil and distinguishing features of the background composition for oxygenated organic compounds in oil, which are characteristic of additional oil released by waterflooding with low salinity;

повышают частоту отбора проб добываемой нефти после заводнения по мере приближения к наступлению прогнозированного момента времени t2, когда нагнетаемая вода с низкой минерализацией прорывается в эксплуатационную скважину, и используют выявленное различие между отличительными признаками состава для кислородосодержащих органических соединений в нефти после заводнения и фоновых отличительных признаков состава для определения момента времени, когда дополнительная нефть прорывается в эксплуатационную скважину.increase the frequency of sampling of the produced oil after waterflooding as it approaches the predicted time t 2 when the injected water with low salinity breaks into the production well, and exploits the revealed difference between the distinguishing features of the composition for oxygenated organic compounds in oil after waterflooding and background distinctive features composition to determine the point in time when additional oil breaks into the production well.

Благодаря использованию наблюдательной скважины для определения момента времени, когда вода с низкой минерализацией прорывается в эксплуатационную скважину, пробы нефти после заводнения могут с большей эффективностью отбираться в период времени вблизи прогнозируемого момента времени. Таким образом, например, не потребуется отбор проб, в которых нет необходимости.By using an observation well to determine the point in time when low salinity water breaks into the production well, post-flood oil samples can be more efficiently taken around the predicted point in time. Thus, for example, unnecessary sampling will not be required.

Другие признаки и преимущества изобретения будут ясны из следующего далее описания предпочтительных вариантов выполнения изобретения, приведенных в качестве примера, со ссылками на приложенные чертежи.Other features and advantages of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments of the invention, given by way of example, with reference to the accompanying drawings.

Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings

На фиг. 1 представлен схематичный чертеж, иллюстрирующий систему вытеснения сырой нефти из пласта, которая может быть перестроена в соответствии с вариантами выполнения изобретения;FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a system for displacing crude oil from a formation that can be reconstructed in accordance with embodiments of the invention;

на фиг. 2 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ обнаружения добычи дополнительной нефти из нефтеносного пласта;in fig. 2 is a flowchart illustrating a method for detecting additional oil production from a reservoir;

на фиг. 3 представлена система для осуществления любого из способов, предложенных в настоящем изобретении;in fig. 3 depicts a system for performing any of the methods of the present invention;

на фиг. 4 представлена блок-схема, иллюстрирующая метод обратной адаптации моделирования пласта с низкой минерализацией к данным измерения пласта;in fig. 4 is a block diagram illustrating a method for back-matching a low salinity formation simulation to formation measurement data;

- 2 036572 на фиг. 5 представлен схематичный чертеж, показывающий расположение наблюдательной скважины между нагнетательной скважиной и эксплуатационной скважиной;- 2 036572 in Fig. 5 is a schematic drawing showing the location of an observation well between an injection well and a production well;

на фиг. 6 представлена блок-схема, иллюстрирующая способ обнаружения добычи дополнительной нефти из нефтеносного резервуара, состоящего из нескольких слоев пластовой пористой породы, когда через пласт проходит по меньшей мере одна нагнетательная скважина, по меньшей мере одна эксплуатационная скважина и по меньшей мере одна наблюдательная скважина, расположенная между нагнетательной скважиной и эксплуатационной скважиной;in fig. 6 is a block diagram illustrating a method for detecting additional oil production from an oil reservoir consisting of several layers of porous reservoir rock when at least one injection well, at least one production well and at least one observation well located between the injection well and the production well;

на фиг. 7 представлены данные масс-спектрометрии ионно-циклотронного резонанса с Фурьепреобразованием (FT-ICR-MS - от англ. Fourier Transfrom Ion Cyclotron Resonance Mass Spectrometry), демонстрирующие зависимость углеродного числа (размер молекулы) от эквивалентной массы преполимера, содержащей 1 моль виниловых связей (DBE - от англ. Double Bond Equivalent) для гомологических соединений класса CxHyO2 для проб нефти, отобранных в ходе эксперимента по заводнению керна (Пример 3);in fig. 7 presents the data of mass spectrometry of ion-cyclotron resonance with Fourier transform (FT-ICR-MS - from English Fourier Transfrom Ion Cyclotron Resonance Mass Spectrometry), demonstrating the dependence of the carbon number (molecule size) on the equivalent mass of a prepolymer containing 1 mol of vinyl bonds ( DBE - from the English Double Bond Equivalent) for homologous compounds of class CxH y O 2 for oil samples taken during a coreflood experiment (Example 3);

на фиг. 8 представлены данные время-пролетной масс-спектрометрии высокого разрешения (HR-TOF-MS - от англ. High Resolution Time-of Flight Mass Spectrometry), демонстрирующие зависимость углеродного числа (размер молекулы) от эквивалентной массы преполимера, содержащей 1 моль виниловых связей (DBE) для гомологических соединений класса CxHyO2 для проб нефти, отобранных в ходе эксперимента по заводнению керна (Пример 3); и на фиг. 9 представлены данные HR-TOF-MS данные, демонстрирующие углеродное число (размер молекулы) для гомологических соединений класса CHyO2 с величинами DBE, равными 1.in fig. 8 presents data from high-resolution time-of-flight mass spectrometry (HR-TOF-MS), showing the dependence of the carbon number (molecule size) on the equivalent mass of a prepolymer containing 1 mol of vinyl bonds ( DBE) for homologous compounds of the class CxH y O 2 for oil samples taken during a coreflood experiment (Example 3); and in FIG. 9 presents HR-TOF-MS data showing the carbon number (molecule size) for homologous compounds of the CH y O 2 class with DBE values of 1.

ОпределенияDefinitions

В приведенном ниже описании используются следующие термины.The following terms are used in the description below.

Дополнительная нефть представляет собой добавочную нефть, извлекаемую за счет нагнетания воды с низкой минерализацией поверх обычной нагнетаемой воды с высокой минерализацией.The supplemental oil is the supplemental oil recovered by injecting low salinity water on top of conventional high salinity water injected.

Фоновая проба нефти представляет собой пробу подвижной нефти. Термин подвижная нефть хорошо известен специалистам и относится к нефти, которая может естественным образом перемещаться в пласте.The background oil sample is a moving oil sample. The term mobile oil is well known in the art and refers to oil that can naturally move in the formation.

Проба нефти после заводнения является пробой нефти, отбираемой после начала нагнетания в нагнетательную скважину воды с низкой минерализацией.The oil sample after waterflooding is the oil sample taken after the start of the injection of water with low salinity into the injection well.

Отличительные признаки состава для кислородосодержащих органических соединений представляют относительное количество одного или более кислородосодержащих органических соединений в нефти.Formulation hallmarks for oxygenated organic compounds are the relative amount of one or more oxygenated organic compounds in the oil.

Масс-спектрометрия высокого разрешения (МСВР) представляет собой масс-спектрометрический анализ, позволяющий получить спектры величины отношения масса/заряд (m/z) с точностью до четырех знаков.High-resolution mass spectrometry (HRMS) is a mass spectrometric analysis that provides spectra of the mass / charge ratio (m / z) with an accuracy of four digits.

Выражение нефтеносная зона, перемещаемая вытесняющим агентом хорошо известно специалистам и означает часть нефтеносного пласта, где повышена насыщенность нефтью за счет использования технологии повышения нефтеотдачи в отношении неподвижной нефти.The expression oil-bearing zone displaced by a displacing agent is well known to those skilled in the art and means a part of an oil-bearing formation where oil saturation is increased through the use of enhanced oil recovery technology for stationary oil.

Термин вода с низкой минерализацией означает воду с ОСРТВ в интервале от 200 до 12000 частей на миллион по объему (ppmv), предпочтительно от 500 до 10000 ppmv, более предпочтительно от 500 до 5000 ppmv, в частности, от 500 до 2000 ppmv, имеющую содержание поливалентных катионов менее содержания поливалентных катионов в реликтовой воде нефтяного пласта. Единица ppmv соответствует единице мг/л. Для специалиста должно быть понятно, что вода с низкой минерализацией обладает малой ионной силой, например имеет ионную силу менее 0,15 моль/л, в частности, менее 0,1 моль/л.The term low salinity water means water with an RTOS in the range from 200 to 12000 parts per million by volume (ppmv), preferably from 500 to 10000 ppmv, more preferably from 500 to 5000 ppmv, in particular from 500 to 2000 ppmv, having a content polyvalent cations less than the content of polyvalent cations in the relict water of the oil reservoir. The ppmv unit corresponds to the unit mg / l. It should be understood by a person skilled in the art that water with low salinity has a low ionic strength, for example, has an ionic strength of less than 0.15 mol / l, in particular less than 0.1 mol / l.

Термин вода с высокой минерализацией означает воду с минерализацией, составляющей по меньшей мере 15000 ppmv, предпочтительно по меньшей мере 20000 ppmv, более предпочтительно по меньшей мере 30000 ppmv, в частности, минерализацией в интервале от 30000 до 350000 ppmv. Водой с высокой минерализацией может быть морская вода, вода эстуария, минерализованная вода, минерализованная попутно добываемая пластовая вода, минерализованная вода водоносного горизонта или их смеси.The term high salinity water means water with a salinity of at least 15,000 ppmv, preferably at least 20,000 ppmv, more preferably at least 30,000 ppmv, in particular salinity in the range from 30,000 to 350,000 ppmv. Water with high salinity can be seawater, estuary water, saline water, saline produced formation water, saline water of an aquifer, or mixtures thereof.

Вторичное заводнение означает заводнение, происходящее либо после извлечения нефти из нефтяного пласта под действием естественного давления резервуара (т.н., первичная добыча), либо при начале добычи нефти из нефтяного пласта (с пропуском первичной добычи).Secondary waterflooding refers to waterflooding that occurs either after oil is recovered from an oil reservoir under the natural pressure of the reservoir (so-called primary production), or at the beginning of oil production from the oil reservoir (with the omission of primary production).

Третичное заводнение с низкой минерализацией представляет собой заводнение с низкой минерализацией, выполняемое после вторичного заводнения с высокой минерализацией.Low salinity tertiary waterflooding is a low salinity waterflooding performed after a secondary high salinity waterflooding.

Подробное описание осуществления изобретенияDetailed description of the implementation of the invention

На фиг. 1 представлен схематичный чертеж, упрощенно показывающий систему 100 добычи сырой нефти из шельфового нефтяного месторождения. Как показано на чертеже, для добычи нефти по меньшей мере из одного геологического горизонта, образующего нефтяной пласт 3, используются несколько эксплуатационных скважин 1a-1d. Каждая эксплуатационная скважина 1a, 1b, 1c, 1d имеет установленную в ней насосно-компрессорную колонну 5а, 5b, 5с, 5d и оборудована соответственно устьевой арматурой 9а, 9b, 9с, 9d. Соответственно насосно-компрессорная колонна каждой эксплуатационной скважи- 3 036572 ны служит для транспортирования флюидов, включая сырую нефть, добываемых из нефтяного пласта 3, к устьевой арматуре. От устьевой арматуры 9а, 9b, 9c, 9d извлеченные флюиды передаются в выкидную линию 7а, 7b, 7c, 7d, проходящую к коллектору 8, соединяющему выкидные линии с главным промысловым трубопроводом 11, передающим добытые флюиды к производственному оборудованию 13, расположенному на платформе или плавучей установке для добычи, хранения и отгрузки нефти (FPSO - от англ. Floating Production, Storage and Offloading), по райзеру 17. Кроме того, к главному промысловому трубопроводу 11 может быть присоединен дополнительный нефтяной пласт (один или несколько нефтяных пластов, каждый из которых имеет несколько эксплуатационных скважин), например, обобщенно показанный частью 15. Система 100 добычи сырой нефти также включает по меньшей мере одну, предпочтительно несколько нагнетательных скважин 10 для нагнетания вытесняющей жидкости на водной основе (нагнетаемой воды) в геологический горизонт нефтяного пласта 3 (аналогично, дополнительный(е) нефтяной(ые) пласт(ы) части 15 каждый имеет по меньшей мере одну нагнетательную скважину, предпочтительно несколько нагнетательных скважин). Первая главная нагнетательная линия 12 для воды высокой минерализации под давлением (например, морской воды или попутной пластовой воды, отделенной от сырой нефти в производственном оборудовании 13) и вторая главная нагнетательная линия 14 для воды низкой минерализации под давлением (получаемой с использованием опреснительного оборудования, расположенного на платформе или FPSO) проходят от производственного оборудования 13 к подводному коллектору 16 для подвода к нефтяному пласту 3. В некоторых системах добычи сырой нефти имеется одна главная нагнетательная линия, которая может быть использована для воды с низкой и высокой минерализацией. Специальная нагнетательная линия(ии) 18 проходит от подводного коллектора 16 к нагнетательной скважине(ам) для нефтяного пласта 3. Более того, первая и вторая главные нагнетательные линии 12, 14 могут вести к одному или более дополнительному коллектору(ам) 20 для каждого из дополнительного нефтяного пласта(ов) части 15. Для управления работой клапанов коллектора(ов) 16, 20 используется контроллер (не показан) так, что специальные нагнетательные линии 18 могут переключаться между приемом воды низкой минерализации высокого давления и воды высокой минерализации высокого давления.FIG. 1 is a schematic diagram simplifying the system 100 for producing crude oil from an offshore oil field. As shown in the drawing, several production wells 1a-1d are used to produce oil from at least one geological horizon forming the oil reservoir 3. Each production well 1a, 1b, 1c, 1d has a tubing string 5a, 5b, 5c, 5d installed therein and is equipped with wellheads 9a, 9b, 9c, 9d, respectively. Accordingly, the tubing string of each production well 3 036572 serves to transport fluids, including crude oil, produced from the oil reservoir 3 to the wellhead. From wellheads 9a, 9b, 9c, 9d, the recovered fluids are transferred to a flowline 7a, 7b, 7c, 7d to a manifold 8 connecting the flowlines to the main production pipeline 11, which transfers the produced fluids to production equipment 13 located on the platform or floating installation for production, storage and offloading of oil (FPSO - from the English.Floating Production, Storage and Offloading), on the riser 17. In addition, to the main production pipeline 11 can be connected to an additional oil reservoir (one or more oil reservoirs, each of which has several production wells), for example, summarized in part 15. The crude oil production system 100 also includes at least one, preferably several injection wells 10 for injecting a water-based displacement fluid (injection water) into the geological horizon of the oil reservoir 3 (similarly , the additional (s) oil (s) formation (s) of part 15 each has at least one at an injection well, preferably several injection wells). The first main injection line 12 for high salinity water under pressure (for example, seawater or associated formation water separated from crude oil in production equipment 13) and the second main injection line 14 for low salinity water under pressure (obtained using desalination equipment located on the platform or FPSO) pass from the production equipment 13 to the subsea reservoir 16 for delivery to the oil reservoir 3. Some crude oil production systems have one main injection line that can be used for water with low and high salinity. Special injection line (s) 18 extends from subsea reservoir 16 to injection well (s) for oil formation 3. Moreover, the first and second main injection lines 12, 14 may lead to one or more additional reservoir (s) 20 for each of additional oil reservoir (s) of part 15. A controller (not shown) is used to control the operation of the valves of the manifold (s) 16, 20 so that the dedicated injection lines 18 can be switched between receiving low salinity high pressure water and high salinity water high pressure.

Хотя на фиг. 1 показана устьевая арматура 9а, 9b, 9c, 9d эксплуатационных скважин 1a, 1b, 1c, 1d, находящихся на морском дне на мелководье, насосно-компрессорные колонны могут быть присоединены к устьевой арматуре, расположенной на платформе. Аналогично, нагнетательные колонны нагнетательных скважин 10 могут быть соединены с устьевой арматурой, расположенной на платформе. Соответственно в таком случае не потребуются подводные выкидные линии 7a-7d или коллектор 8.Although FIG. 1 shows wellheads 9a, 9b, 9c, 9d of production wells 1a, 1b, 1c, 1d, located on the seabed in shallow water, tubing strings can be connected to the wellhead located on the platform. Likewise, the injection strings of injection wells 10 may be connected to wellheads located on the platform. Accordingly, in such a case, no subsea flowlines 7a-7d or manifold 8 are required.

Каждый нефтяной пласт 3 включает по меньшей мере один геологический горизонт, обладающий пористостью и проницаемостью, например песчаник.Each oil reservoir 3 includes at least one geological horizon with porosity and permeability, such as sandstone.

Система вытеснения сырой нефти системы 100 добычи обычно содержит оборудование, предназначенное для нагнетания вытесняющей жидкости на водной основе (нагнетаемой воды), например морской воды или воды с низкой минерализацией, в один или более нефтеносных пластов 3. Например, система вытеснения обычно содержит одну или более нагнетательных скважин 10 для вытесняющей жидкости на водной основе (как показано на фиг. 1), одну или более нагнетательных линий для вытесняющей жидкости на водной основе и контроллер, приспособленный для управления нагнетанием вытесняющей жидкости на водной основе. Система вытеснения также может содержать оборудование, связанное с обработкой вытесняющей жидкости на водной основе, подготавливаемой для нагнетания, например опреснительное оборудование.The system for displacing the crude oil of the production system 100 typically includes equipment for injecting a water-based displacement fluid (injection water), such as seawater or low salinity water, into one or more oil-bearing reservoirs 3. For example, the displacement system typically contains one or more water-based drive fluid injection wells 10 (as shown in FIG. 1), one or more water-based drive fluid injection lines; and a controller adapted to control the injection of the water-based drive fluid. The displacement system may also include equipment associated with treating a water-based displacement fluid being prepared for injection, such as desalination equipment.

Хотя система 100 добычи сырой нефти, показанная на фиг. 1, предназначена для морского нефтепромысла, настоящее изобретение также может быть использовано в наземной системе добычи сырой нефти.Although the crude oil recovery system 100 shown in FIG. 1 is intended for an offshore oilfield, the present invention can also be used in an onshore crude oil recovery system.

Вытесняющая жидкость на водной основе нагнетается нагнетательным оборудованием системы вытеснения сырой нефти в ее нагнетательную скважину(ы) 10. Далее вытесняющая жидкость на водной основе проходит через геологический горизонт, в котором находится сырая нефть и пластовые воды, в результате чего сырая нефть вытесняется из порового пространства геологического горизонта. Далее нефть может быть перемещена через пласт в эксплуатационную скважину 1a-1d, которая находится на расстоянии от нагнетательной скважины 10 и из которой извлекается нефть.The water-based displacement fluid is injected by the injection equipment of the crude oil displacement system into its injection well (s) 10. The water-based displacement fluid then passes through the geological horizon containing crude oil and formation water, as a result of which the crude oil is displaced from the pore space geological horizon. The oil can then be transferred through the formation to a production well 1a-1d, which is located at a distance from the injection well 10 and from which the oil is being recovered.

Посредством идентификации изменений в отличительных признаках химического состава нефти, получаемой из эксплуатационной скважины 1a-1d, можно обнаружить высвобождение дополнительной нефти во время заводнения с низкой минерализацией. Это возможно в связи с тем, что определенные изменения отличительных признаков состава нефти указывают на дополнительную нефть. Таким образом, в настоящем изобретении предлагаются средства для получения ценной информации, относящейся к появлению дополнительной нефти в эксплуатационной скважине 1a-1d. В частности, также возможно обнаружить прорыв воды с низкой минерализацией в эксплуатационную скважину 1a-1d в ходе заводнения с низкой минерализацией.By identifying changes in oil chemistry signatures from production wells 1a-1d, additional oil release during low salinity waterflooding can be detected. This is possible because certain changes in the signature of the oil composition indicate additional oil. Thus, the present invention provides a means for obtaining valuable information related to the occurrence of additional oil in the production well 1a-1d. In particular, it is also possible to detect the breakthrough of low salinity water into production well 1a-1d during low salinity waterflooding.

Соответственно на фиг. 2 представлена блок-схема способа 200 обнаружения добычи дополнительной нефти из нефтеносного пласта 3, через который проходит по меньшей мере одна нагнетательная скважина 10 и по меньшей мере одна эксплуатационная скважина 1a-1d. На шаге 202 способ включаетAccordingly, in FIG. 2 is a flow diagram of a method 200 for detecting additional oil production from an oil-bearing formation 3 through which at least one injection well 10 and at least one production well 1a-1d are passing. At 202, the method includes

- 4 036572 отбор фоновой пробы нефти и анализ фоновой пробы нефти для определения фоновых отличительных признаков состава кислородосодержащих органических соединений в нефти. Фоновые отличительные признаки состава могут быть установлены различными подходящими способами, более подробно описанными ниже.- 4 036572 background oil sampling and analysis of the background oil sample to determine the background distinctive features of the composition of oxygen-containing organic compounds in oil. The background characteristics of the composition can be established in various suitable ways, described in more detail below.

Могут быть отобраны несколько фоновых проб подвижной нефти для определения устойчивых фоновых отличительных признаков состава кислородосодержащих органических соединений в подвижной нефти. Например, может быть вычислена средняя величина, например среднее арифметическое, фоновых отличительных признаков. Представляется, что одна или более из этих фоновых проб подвижной нефти может быть отброшена в случае загрязнения нефтяной пробы, например, буровыми растворами или растворами для заканчивания скважины, используемыми при бурении и заканчивании эксплуатационной скважины 1a-1d. Поэтому может быть предпочтительным отбор фоновых проб нефти несколько дней или недель после начала добычи нефти из эксплуатационной скважины 1a-1d.Multiple mobile oil background samples may be taken to determine stable background signatures of the composition of oxygenated organic compounds in the mobile oil. For example, an average, such as an arithmetic mean, of the background features can be calculated. It is believed that one or more of these background moving oil samples may be discarded if the oil sample is contaminated, for example, with drilling fluids or completion fluids used in drilling and completing production wells 1a-1d. Therefore, it may be preferable to take baseline oil samples several days or weeks after the start of oil production from the production well 1a-1d.

В случае третичного заводнения с низкой минерализацией фоновая проба подвижной нефти может быть получена из пласта 3 во время первичной добычи, во время обычного заводнения водой с высокой минерализацией, например морской водой, либо может представлять пробу нефти после заводнения из области пласта, в который еще только должна проникнуть нагнетаемая вода с низкой минерализацией.In the case of tertiary waterflooding with low salinity, a background sample of mobile oil may be obtained from reservoir 3 during primary production, during a conventional waterflood with high salinity water, such as seawater, or it may represent an oil sample after waterflooding from an area of low salinity injection water should penetrate.

В случае вторичного заводнения с низкой минерализацией фоновая проба подвижной нефти может быть извлечена из нефтяного пласта 3 во время первичной добычи (если этот этап не исключен) либо это может быть проба нефти, отобранная после заводнения из области пласта, в который еще только должна проникнуть нагнетаемая вода с низкой минерализацией. Например, проба нефти после заводнения может быть отобрана либо из области пласта, в который еще только должна проникнуть нагнетаемая вода с низкой минерализацией, либо, в случае пары нагнетательной и эксплуатационной скважин, может быть извлечена из эксплуатационной скважины во время начальной фазы вторичного заводнения с низкой минерализацией, т.е. перед тем, как фронт заводнения с низкой минерализацией успеет пройти значительное расстояние через нефтяной пласт от нагнетательной скважины к эксплуатационной скважине.In the case of secondary waterflooding with low salinity, a background sample of mobile oil can be recovered from oil reservoir 3 during primary production (if this stage is not excluded), or it can be an oil sample taken after waterflooding from an area of the formation into which the injected water with low mineralization. For example, an oil sample after waterflooding can be taken either from an area of the reservoir, which is still to be penetrated by injected water with low salinity, or, in the case of a pair of injection and production wells, it can be extracted from a production well during the initial phase of secondary waterflooding with low salinity. mineralization, i.e. before the low salinity waterflooding front has time to travel a significant distance through the oil reservoir from the injection well to the production well.

На шаге 204 заводнение с низкой минерализацией начинается, когда вода с низкой минерализацией нагнетается в нефтяной пласт 3 из нагнетательной скважины 10. На шаге 206 флюиды, включающие сырую нефть, извлекаются из нагнетательной скважины 1a-1d. На шаге 208 одна или более проб добытых флюидов после заводнения отбираются из флюидов, добытых из эксплуатационной скважины 1a-1d в течение продолжительного времени. Способы отбора проб добываемых флюидов хорошо известны специалисту. Например, пробы после заводнения могут быть взяты внутри скважины в эксплуатационной скважине 1a-1d, в устьевой арматуре 9a-9d, из выкидной линии 7a-7d, или в коллекторе 8. Пробы добываемых флюидов после заводнения могут находиться под повышенным давлением либо при нормальном давлении.At step 204, low salinity waterflooding begins when low salinity water is injected into the oil reservoir 3 from injection well 10. At step 206, fluids including crude oil are recovered from injection wells 1a-1d. In step 208, one or more post-flood fluid samples are taken from fluids produced from production wells 1a-1d over an extended period of time. Methods for sampling produced fluids are well known in the art. For example, post-flood samples can be taken downhole in production wells 1a-1d, wellheads 9a-9d, flow lines 7a-7d, or reservoir 8. Produced fluid samples after flooding can be at elevated pressure or at normal pressure. ...

Как правило, пробы добываемых флюидов после заводнения отделяются в лаборатории, расположенной либо вне производственного объекта, либо в нем. В случае проб под давлением пробы после заводнения разделяют на газовую фазу, нефтяную фазу и водную фазу и пробы нефти после заводнения отбирают из отделенной нефтяной фазы. В случае пробы под нормальным давлением пробы после заводнения разделяют на нефтяную фазу и водную фазу и пробы нефти после заводнения отбирают из отделенной нефтяной фазы.Typically, samples of produced fluids after waterflooding are separated in a laboratory located either outside the production facility or in it. In the case of pressure samples, the post-flood samples are separated into a gas phase, an oil phase and an aqueous phase, and post-flood oil samples are taken from the separated oil phase. In the case of a sample under normal pressure, the samples after waterflooding are separated into an oil phase and an aqueous phase, and oil samples after waterflooding are taken from the separated oil phase.

Пробы добытых флюидов из эксплуатационной скважины 1a-1d после заводнения (а, значит, и пробы нефти после заводнения) могут отбираться либо непрерывно, либо с перерывами. Если пробы добываемых флюидов после заводнения (а, значит, пробы нефти после заводнения) отбираются с перерывами, частота выборки со временем может увеличиваться к моменту, когда ожидается прорыв дополнительной нефти в эксплуатационную скважину. Как было показано выше, первые пробы нефти после заводнения, взятые перед прорывом дополнительной нефти в эксплуатационную скважину, могут быть использованы в качестве фоновых проб нефти. На шаге 210 выполняется анализ пробы(б) нефти после заводнения для определения отличительных признаков состава после заводнения для кислородосодержащих органических соединений в нефти.Samples of produced fluids from production wells 1a-1d after waterflooding (and hence oil samples after waterflooding) can be taken either continuously or intermittently. If samples of produced fluids after waterflooding (and thus oil samples after waterflooding) are taken intermittently, the sampling frequency may increase over time towards the time when additional oil is expected to break into the production well. As shown above, the first oil samples after waterflooding, taken before the additional oil breakthrough into the production well, can be used as background oil samples. At step 210, a post-flood oil sample (b) is analyzed to determine post-flood compositional signatures for oxygenated organic compounds in the oil.

На шаге 212 определяют различие между одним или более отличительными признаками состава для кислородосодержащих органических соединений в нефти после заводнения и фоновых отличительных признаков состава для кислородосодержащих органических соединений в нефти, которое характерно для дополнительной нефти, высвобождаемой за счет заводнения с низкой минерализацией. Было установлено, что различие в отличительных признаках состава для кислородосодержащих органических соединений наблюдается при прорыве дополнительной нефти, обусловленном заводнением с низкой минерализацией, в эксплуатационную скважину 1a-1d. Таким образом, изменения в кислородосодержащих органических соединениях в нефти служат демаскирующим или отличительным признаком высвобождения дополнительной нефти во время заводнения с низкой минерализацией. Шаги 210 и 212 способа будут рассмотрены далее более подробно, применительно к аналитическим методам масс-спектрометрии высокого разрешения (МСВР).In step 212, a distinction is made between one or more compositional signatures for the oxygenated organic compounds in the post-flood oil and the background compositional signature for the oxygenated organic compounds in the oil, which is characteristic of the additional oil released by the low salinity waterflood. Compositional differences for oxygenated organic compounds were found to be observed when additional oil from low salinity waterflooding was discharged into production well 1a-1d. Thus, changes in the oxygenated organic compounds in the oil serve as an unmasking or distinguishing feature of the release of additional oil during low salinity waterflooding. Method steps 210 and 212 will be discussed in more detail below in relation to analytical high resolution mass spectrometry (HRMS) methods.

Различие между отличительными признаками состава после заводнения может быть установлено различными подходящими способами. Например, когда фоновые отличительные признаки состава и от- 5 036572 личительные признаки состава после заводнения могут быть выражены в виде одного числа, различие может выражаться увеличением, уменьшением или изменением. Например, обнаруженным различием может быть увеличение, уменьшение или изменение, составляющее по меньшей мере 75%, по меньшей мере 50%, по меньшей мере 25% или по меньшей мере 10%.The distinction between compositional characteristics after waterflooding can be established by various suitable methods. For example, when background compositional signatures and post-flood signatures may be expressed as a single number, the difference may be expressed as an increase, decrease, or change. For example, the detected difference may be an increase, decrease, or change of at least 75%, at least 50%, at least 25%, or at least 10%.

Настоящее изобретение обеспечивает лучшее управление заводнением с низкой минерализацией и, тем самым, позволяет оптимизировать извлечение из нефтяного пласта дополнительной нефти. Например, идентификация различия между одним или более из отличительных признаков состава для кислородосодержащих органических соединений в нефти после заводнения и фоновых отличительных признаков состава для кислородосодержащих органических соединений в нефти, которое характерно для дополнительной нефти, высвобождаемой за счет заводнения с низкой минерализацией, может быть использована в качестве средства наблюдения для обнаружения перемещения дополнительной нефти через пласт во время заводнения с низкой минерализацией;The present invention provides better control of low salinity waterflooding and thus allows for the optimization of additional oil recovery from the reservoir. For example, identifying the difference between one or more of the compositional signatures for oxygenated organic compounds in oil after waterflooding and the background compositional signatures for oxygenated organic compounds in oil that is characteristic of additional oil released by low salinity waterflooding can be used in as a surveillance tool to detect movement of additional oil through the reservoir during low salinity waterflooding

для подтверждения того, что дополнительная нефть была добыта из эксплуатационной скважины;to confirm that additional oil has been produced from the production well;

для определения момента прекращения нагнетания воды с низкой минерализацией в нагнетательную скважину и момента начала нагнетания воды с низкой минерализацией в другую нагнетательную скважину;to determine the moment of stopping the injection of water with low salinity into the injection well and the moment of starting the injection of water with low salinity into another injection well;

для определения расположения скважин, уплотняющих первоначальную сетку размещения скважин, для оптимизации продвижения по нефтяному пласту воды с низкой минерализацией или для количественной оценки объема дополнительной нефти, добываемой благодаря заводнению с низкой минерализацией.to locate wells that seal the original well pattern, to optimize the movement of low salinity water through an oil reservoir, or to quantify the volume of additional oil produced by low salinity waterflooding.

Например, может быть установлено, что количество дополнительной нефти, добытой за счет заводнения с низкой минерализацией, относительно мало, и определено, что более рентабельно вместо этого начать заводнение с высокой минерализацией.For example, it may be determined that the amount of additional oil produced by low salinity waterflooding is relatively small, and it can be determined that it is more cost effective to start a high salinity waterflood instead.

Отличительные признаки состава для кислородосодержащих органических соединений в фоновых пробах нефти и пробах нефти после заводнения могут быть сгенерированы с использованием любых подходящих аналитических методов, в частности масс-спектрометрии высокого разрешения (МСВР). В одном примере масс-спектрометр высокого разрешения может быть частью соответственным образом расположенного измерительного оборудования 22, как это показано на фиг. 1. Это измерительное оборудование может входить в состав производственного оборудования (например, находиться на платформе или FPSO) или располагаться в удаленной лаборатории. Данные, получаемые измерительным оборудованием 22, могут быть проанализированы на месте или удаленно.Compositional signatures for oxygenated organic compounds in background oil samples and post-flood oil samples can be generated using any suitable analytical method, in particular high resolution mass spectrometry (HRMS). In one example, the high resolution mass spectrometer may be part of appropriately positioned measurement equipment 22, as shown in FIG. 1. This measurement equipment can be part of production equipment (for example, located on a platform or FPSO) or located in a remote laboratory. The data received by the measuring equipment 22 can be analyzed on site or remotely.

При использовании МСВР разрешение может выражаться как (m/Am). где Δm представляет собой ширину пика на высоте, составляющей определенную долю максимальной высоты пика. Согласно общепринятому правилу, хорошо известному специалистам, Δm определяется как полная ширина пика на высоте, составляющей половину его максимальной высоты (ПШПВ). Масс-спектрометр высокого разрешения, используемый в настоящем изобретении, обычно имеет разрешение более 50000 ПШПВ, предпочтительно более 100000 ПШПВ при величине отношения m/z, равной, например, 400. Высокоразрешающие масс-спектрометры, подходящие для использования в настоящем изобретении, включают массспектрометры ионно-циклотронного резонанса с Фурье-преобразованием (FT-ICR), время-пролетные масс-спектрометры высокого разрешения (HR-TOF), секторные масс-анализаторы, использующие статический электрический сектор или магнитный сектор, или их комбинацию, в качестве масс-анализатора, или масс-спектрометры с ионной ловушкой (IT - от англ. ion trap).When using HRMS, the resolution can be expressed as (m / Am). where Δm is the width of the peak at a height that is a fraction of the maximum peak height. According to a generally accepted rule well known to those skilled in the art, Δm is defined as the full width of a peak at a height that is half its maximum height (FWHM). The high resolution mass spectrometer used in the present invention typically has a resolution greater than 50,000 FWHM, preferably greater than 100,000 FWHM, at an m / z ratio of, for example, 400. High resolution mass spectrometers suitable for use in the present invention include ion mass spectrometers. Fourier transform cyclotron resonance (FT-ICR), high-resolution time-of-flight mass spectrometers (HR-TOF), sector mass analyzers using a static electric sector or magnetic sector, or a combination of both, as a mass analyzer, or mass spectrometers with an ion trap (IT - from the English ion trap).

Обычно далее выполняется нормализация интенсивности числовых m/z данных (где m обозначает массу, а z - заряд) относительно суммарной интенсивности выбранного класса гомологических органических соединений (предпочтительно относительно суммарной интенсивности специфичных DBE последовательностей внутри выбранного класса гомологических органических соединений) с генерированием таблицы данных, содержащей данные нормализованной относительной интенсивности для назначенных органических ионов. Класс или ряд гомологических органических соединений, используемых для нормализации интенсивности, может зависеть от типа нефти, образы которой отобраны, и способа ионизации, использованного для масс-спектрального анализа. Обычно класс или ряд гомологических органических соединений, используемых для нормирования по интенсивности, представляет собой распространенный и стабильный класс или ряд гомологических органических соединений, естественно находящихся в нефти, которые не испытывают существенных изменений интенсивности во время заводнения с низкой минерализацией и, в частности, не меняют существенно интенсивности при прорыве дополнительной нефти. В частности, в пробы сырой нефти могут быть добавлены один или более внутренних стандартов в известной концентрации(ях), что позволяет сравнивать анализируемые пробы в разное время, используя один и тот же прибор, или пробы, анализируемые разными приборами. Примером подходящего внутреннего стандарта является фторированное органическое соединение, например фторированная кислота, поскольку фторированные органические соединения в природной сырой нефти не встречаются. Преимуществом использования фторированного органического соединения также является и то, что фтор имеет другой дефект массы по сравнению с водородом, в результате чего пики ионизированногоUsually, the intensity of the numerical m / z data is then normalized (where m is the mass and z is the charge) relative to the total intensity of the selected class of homologous organic compounds (preferably relative to the total intensity of specific DBE sequences within the selected class of homologous organic compounds) with the generation of a data table containing normalized relative intensity data for assigned organic ions. The class or range of homologous organic compounds used to normalize the intensity may depend on the type of oil sampled and the ionization method used for mass spectral analysis. Typically, the class or series of homologous organic compounds used to rate the intensity is a common and stable class or series of homologous organic compounds naturally found in oil that do not experience significant changes in intensity during low salinity waterflooding and, in particular, do not change. significant intensity in case of additional oil breakthrough. In particular, one or more internal standards at a known concentration (s) can be added to crude oil samples, allowing the samples to be analyzed to be compared at different times using the same instrument, or to samples analyzed by different instruments. An example of a suitable internal standard is a fluorinated organic compound such as fluorinated acid, since fluorinated organic compounds are not found in natural crude oils. The advantage of using a fluorinated organic compound is also the fact that fluorine has a different mass defect compared to hydrogen, as a result of which the peaks of ionized

- 6 036572 фторированного органического соединения находятся в другой области m/z спектра масс, нежели пики ионизированных органических соединений, входящих в состав сырой нефти. Для специалиста должно быть понятно, что добавление внутреннего стандарта(ов) в пробы нефти позволит повысить точность нормирования интенсивности числовых данных m/z. При этом нормирование интенсивности может быть выполнено относительно интенсивности внутреннего стандарта(ов)- 6 036572 fluorinated organic compounds are in a different region of the m / z mass spectrum than the peaks of ionized organic compounds that make up the crude oil. It should be clear to the person skilled in the art that adding internal standard (s) to oil samples will improve the accuracy of normalizing the intensity of numerical m / z data. In this case, the intensity normalization can be performed relative to the intensity of the internal standard (s)

Таким образом создаются таблицы нормированных числовых данных для фоновой пробы нефти и для проб нефти после заводнения. Может быть проанализирована одна или более подгрупп этих таблиц данных для идентификации различий в отличительных признаках состава для кислородосодержащих соединений проб нефти после заводнения, в сравнении с фоновым образцом нефти, характерных для дополнительной нефти, высвобождаемую при заводнении с низкой минерализацией. Предпочтительно одна или более подгрупп таблиц данных используются для построения массива зависимостей, сравнение которых позволяет идентифицировать любые изменения отличительных признаков состава кислородосодержащих органических соединений.This creates tables of normalized numerical data for the background oil sample and for oil samples after waterflooding. One or more subgroups of these datasheets may be analyzed to identify differences in compositional signatures for oxygenated oil samples after waterflooding versus a background oil sample, characteristic of additional oil released during low salinity waterflooding. Preferably, one or more subgroups of data tables are used to build an array of dependencies, the comparison of which allows identification of any changes in the distinguishing features of the composition of oxygenated organic compounds.

Предпочтительно методы ионизации, используемые в МСВР исследовании, обеспечивают ионизацию кислородосодержащих органических соединений для получения заряженных молекул (ионов) и минимизируют фрагментацию этих ионов.Preferably, the ionization techniques used in HRMS studies ionize oxygenated organic compounds to produce charged molecules (ions) and minimize the fragmentation of these ions.

Кислородосодержащие соединения, находящиеся в сырой нефти, обычно разделяются на:Oxygenated compounds found in crude oil are generally categorized into:

1) кислые соединения, например линейные алифатические карбоновые кислоты, разветвленные алифатические карбоновые кислоты, моноциклические нафтеновые кислоты, бициклические нафтеновые кислоты, полициклические нафтеновые кислоты, ароматические кислоты, бициклические ароматические кислоты, полициклические ароматические кислоты, фенолы и крезолы; и1) acidic compounds, for example linear aliphatic carboxylic acids, branched aliphatic carboxylic acids, monocyclic naphthenic acids, bicyclic naphthenic acids, polycyclic naphthenic acids, aromatic acids, bicyclic aromatic acids, polycyclic aromatic acids, phenols and cresols; and

2) некислые соединения, например эфиры, альдегиды, кетоны, бензофураны и дибензофураны.2) non-acidic compounds such as ethers, aldehydes, ketones, benzofurans and dibenzofurans.

Для ионизации кислородосодержащих органических соединений могут быть использованы любые подходящие способы ионизации, включая ионизацию электрораспылением отрицательных ионов (ESI(-) - electrospray ionization(-)), способную ионизировать кислородосодержащие органические соединения, например фенолы и карбоновые кислоты, и азотосодержащие соединения, например пирролы и пирролидины; ионизацию электрораспылением положительных ионов (ESI(+) - electrospray ionization(+)), способную ионизировать азотосодержащие органические соединения, например амины и пиридины, и серосодержащие органические соединения; фотоионизацию отрицательных ионов при атмосферном давлении (APPI(-) - atmospheric pressure photoionisation(-)), способную ионизировать ароматические углеводороды, фенолы, пирролы, карбоновые кислоты и серосодержащие углеводороды; и фотоионизацию положительных ионов при атмосферном давлении (APPI(+) - atmospheric pressure photoionisation(+)), способную ионизировать ароматические углеводороды, некислые кислородосодержащие органические соединения, фенолы, крезолы, пирролы, пиридины и серосодержащие углеводороды, например тиофены. Каждый из других использованных способов ионизации дает другой спектр, характеризующий пробу нефти. В варианте выполнения изобретения в масс-спектральном анализе проб нефти предпочтительно используется один способ ионизации, а именно ESI(-).Any suitable ionization method can be used to ionize oxygenated organic compounds, including electrospray ionization (-), which is capable of ionizing oxygenated organic compounds such as phenols and carboxylic acids, and nitrogen compounds such as pyrroles and pyrrolidines; ionization by electrospray of positive ions (ESI (+) - electrospray ionization (+)), capable of ionizing nitrogen-containing organic compounds, such as amines and pyridines, and sulfur-containing organic compounds; photoionization of negative ions at atmospheric pressure (APPI (-) - atmospheric pressure photoionization (-)), capable of ionizing aromatic hydrocarbons, phenols, pyrroles, carboxylic acids and sulfur-containing hydrocarbons; and photoionization of positive ions at atmospheric pressure (APPI (+) - atmospheric pressure photoionization (+)), capable of ionizing aromatic hydrocarbons, non-acidic oxygen-containing organic compounds, phenols, cresols, pyrroles, pyridines and sulfur-containing hydrocarbons, such as thiophenes. Each of the other ionization methods used gives a different spectrum characterizing the oil sample. In an embodiment of the invention, the mass spectral analysis of oil samples preferably employs one ionization method, namely ESI (-).

При использовании ESI(-) напряжение на входе масс-спектрометра устанавливается так, чтобы ионизировать молекулы пробы при инжекции в источник ионизации, но без их заметной фрагментации. Напряжения, используемые в МСВР, при которых достигается ионизация, но минимальна фрагментация, хорошо известны специалистам в данной области.When using ESI (-), the voltage at the input of the mass spectrometer is set so as to ionize the sample molecules when injected into the ionization source, but without their noticeable fragmentation. The voltages used in HRMS that achieve ionization but minimal fragmentation are well known to those skilled in the art.

При использовании APPI ионизация достигается иным механизмом. Обычно проба подвергается облучению ультрафиолетовым излучением, приводящим к возбуждению молекул в пробе нефти с потерей молекулами электронов и образованием радикал-катионов. Ионы могут также генерироваться непрямым путем, через возбуждение легирующей примеси, например толуола, который может быть добавлен в пробу нефти.With APPI, ionization is achieved by a different mechanism. Typically, the sample is exposed to ultraviolet radiation, which excites molecules in the oil sample with the loss of electrons by the molecules and the formation of radical cations. Ions can also be generated indirectly through the excitation of a dopant such as toluene, which can be added to the oil sample.

Предпочтительно перед ионизацией пробы нефти разбавляются органическим растворителем или смесью органических растворителей. Предпочтительные растворители для ионизации способом ESI(-) включают смеси ароматических растворителей (например, бензола, толуола или ксилола, предпочтительно толуола или ксилола) со спиртом (например, метанолом, этанолом или 2-пропанолом, предпочтительно метанолом). Предпочтительно ароматический растворитель и спирт смешиваются в соотношении от 1:1 до 3:1, в частности примерно 1,5:1. Опционально, в смесь растворителей добавляется основа, способствующая ионизации кислородосодержащих органических растворителей. Предпочтительные основы включают растворы аммиака или гидроокиси аммония. Предпочтительно концентрация аммиака в смеси растворителя составляет от 0,1 до 2 об.% (исходя из добавления 35% по объему раствора аммиака в спирт, например метанол, этанол или 2-пропанол).Preferably, the oil samples are diluted with an organic solvent or a mixture of organic solvents prior to ionization. Preferred solvents for ESI (-) ionization include mixtures of aromatic solvents (eg benzene, toluene or xylene, preferably toluene or xylene) with an alcohol (eg methanol, ethanol or 2-propanol, preferably methanol). Preferably, the aromatic solvent and alcohol are mixed in a ratio of 1: 1 to 3: 1, in particular about 1.5: 1. Optionally, a base is added to the solvent mixture to aid in the ionization of oxygenated organic solvents. Preferred bases include ammonia or ammonium hydroxide solutions. Preferably, the concentration of ammonia in the solvent mixture is from 0.1 to 2% by volume (based on the addition of 35% by volume ammonia solution to an alcohol such as methanol, ethanol or 2-propanol).

Разбавленные пробы нефти могут быть введены в масс-спектрометр с использованием любого подходящего способа введения, включая непосредственное нагнетание, или, в случае жидкостной хроматомасс-спектроскопии (ЖХ/МС), использования анализа с вводом пробы в поток (FIA -от англ. flow injection analysis), путем удаления колонны для жидкостной хроматографии и введения пробы в непрерывный поток несущей текучей среды, предпочтительно жидкость-носитель. Жидкостью-носителем для ЖХ/МС спектрометра может быть органический растворитель, а подходящие органические растворители хорошоDiluted oil samples can be injected into the mass spectrometer using any suitable method of injection, including direct injection, or, in the case of liquid chromatography-mass spectroscopy (LC / MS), using flow injection analysis (FIA). analysis), by removing the liquid chromatography column and introducing the sample into a continuous stream of carrier fluid, preferably a carrier fluid. The carrier liquid for the LC / MS spectrometer can be an organic solvent, and suitable organic solvents are good

- 7 036572 известны специалистам.- 7 036572 known to those skilled in the art.

Когда в качестве аналитического метода используется МСВР, изменения в отличительных признаках состава для кислородосодержащих органических соединений, указывающие на высвобождение дополнительной нефти при заводнении с низкой минерализацией, включают одно или более из следующего:When HRMS is used as the analytical method, changes in compositional signature for oxygenated organic compounds indicative of the release of additional oil from low salinity waterflooding include one or more of the following:

1) увеличение полной нормированной интенсивности сигнала класса гомологических соединений с общей формулой CxHyOn, в которой x - целое число в интервале от 5 до 100, предпочтительно от 8 до 75, более предпочтительно от 8 до 60, в частности от 10 до 45; y - целое число <2x+2; а n - целое число в интервале от 1 до 10, предпочтительно от 1 до 5, более предпочтительно от 1 до 3, в частности 2;1) increasing the total normalized signal intensity of the class of homologous compounds with the general formula CxHyOn, in which x is an integer in the range from 5 to 100, preferably from 8 to 75, more preferably from 8 to 60, in particular from 10 to 45; y - integer <2x + 2; and n is an integer in the range from 1 to 10, preferably from 1 to 5, more preferably from 1 to 3, in particular 2;

2) . мменьшение интенсивности взвешенной величины эквивалентной массы преполимера (DBE) для класса гомологических соединений с общей формулой CxHyOn, в которой x, y и n определены выше;2). reducing the intensity of the weighted value of the equivalent weight of the prepolymer (DBE) for a class of homologous compounds with the general formula CxHyOn, in which x, y and n are defined above;

3) увеличение полной нормированной интенсивности сигнала класса гомологических соединений с общей формулой CxHyOn (DBE = 1), в которой x, y и n определены выше.3) an increase in the total normalized signal intensity of the class of homologous compounds with the general formula CxH y O n (DBE = 1), in which x, y and n are defined above.

Надежность использования изменений в кислородосодержащих соединениях, служащих демаскирующим или отличительным признаком извлекаемой дополнительной нефти во время заводнения с низкой минерализацией, нарастает с повышением специфичности класса гомологических соединений. Например, увеличение отношения полных интенсивностей сигнала класса гомологических соединений с общей формулой CxHyOn (DBE = 1), в которой x, y и n определены выше, а n=2, может служить характерным индикатором дополнительной нефти, высвобождаемой во время заводнения с низкой минерализацией.The reliability of using changes in oxygen-containing compounds, which serve as a unmasking or distinctive feature of the additional oil recovered during waterflooding with low salinity, increases with an increase in the specificity of the class of homologous compounds. For example, an increase in the ratio of the total signal intensities of a class of homologous compounds with the general formula C x H y O n (DBE = 1), in which x, y and n are defined above, and n = 2, can serve as a characteristic indicator of additional oil released during waterflooding with low salinity.

Специалистам известно, что параметр DBE выражает степень ненасыщенности органического соединения. Присвоение величин DBE каждой из формул, исходя из m/z численных значений массового спектра является общепринятым методом анализа. DBE, равная 1, соответствует либо одной π-связи (С=С связи или С=О связи), либо одному замкнутому полностью насыщенному кольцу. Можно заметить, что насыщенные алифатические монокарбоновые кислоты и насыщенные кетоны имеют DBE, равную 1; моноциклические нафтеновые кислоты, имеющие единственную карбоксилатную функциональную группу и не имеющие центров этиленовой ненасыщенности, имеют DBE, равную 2; фенол и метилфенол (крезол) имеют DBE = 4; бензойная кислота и фенилуксусная кислота имеют DBE = 5; и бензофуран имеет DBE+6. Таким образом, уменьшение взвешенной по интенсивности величины DBE для класса гомологических соединений с общей формулой CxHyOn, в которой x, y и n определены выше, служит свидетельством высокой степени насыщения кислородосодержащих органических соединений в дополнительной нефти, появляющейся в результате заводнения с низкой минерализацией.It is known to those skilled in the art that the DBE parameter expresses the degree of unsaturation of an organic compound. The assignment of DBE values to each of the formulas based on m / z numerical values of the mass spectrum is a common method of analysis. A DBE of 1 corresponds to either one π bond (C = C bond or C = O bond) or one closed, fully saturated ring. It can be noted that saturated aliphatic monocarboxylic acids and saturated ketones have a DBE of 1; monocyclic naphthenic acids having a single carboxylate functionality and no ethylenically unsaturated sites have a DBE of 2; phenol and methylphenol (cresol) have DBE = 4; benzoic acid and phenylacetic acid have DBE = 5; and benzofuran has DBE + 6. Thus, the decrease in the intensity-weighted DBE value for the class of homologous compounds with the general formula C x H y O n , in which x, y and n are defined above, is evidence of a high degree of saturation of oxygenated organic compounds in the additional oil resulting from waterflooding with low mineralization.

Показанная на фиг. 3 система 300 может быть использована для определения извлечения дополнительной нефти из эксплуатационной скважины 1a-1d. Система 300 включает компонент 304 массспектрометра высокого разрешения (МСВР), который может анализировать спектры проб нефти, полученные с использованием МСВР оборудования. В одном примере МСВР оборудование может быть частью соответственно расположенного измерительного оборудования 22, показанного на фиг. 1 и 3.Shown in FIG. 3, system 300 can be used to determine the recovery of additional oil from the production well 1a-1d. System 300 includes a high resolution mass spectrometer (HRMS) component 304 that can analyze spectra of oil samples obtained using HRMS equipment. In one example, HRMS equipment may be part of a suitably positioned metering equipment 22 shown in FIG. 1 and 3.

В одной схеме построения, компонент 304 МСВР анализа выполнен системой 300 обработки, содержащей обычную операционную систему и системную шину, соединенную с центральным процессором (ЦП) 318, твердым диском 316, оперативной памятью (ОЗУ) 328, сопрягающими устройствами 320 ввода/вывода и сети, обеспечивающими соединение с устройствами ввода/вывода пользователя и соединение с другими устройствами сети 322. ОЗУ 328 сдержит ПО 302 операционной системы, которое управляет известным образом низкоуровневой работой системы 300 обработки данных. ОЗУ 328 содержит компонент 304 МСВР анализа, компонент 306 режима работы и модель 308 нефтяного пласта в процессе работы. Конфигурация каждого из этих компонентов может быть изменена по результатам измерений и/или заданным данным, хранящимся в базе данных (БД) 326 или другом компоненте памяти, функционально связанным или соединенным с системой 300 обработки.In one design, MRR analysis component 304 is executed by a processing system 300 comprising a conventional operating system and a system bus coupled to a central processing unit (CPU) 318, hard disk drive 316, random access memory (RAM) 328, I / O interface 320, and network providing connectivity to user input / output devices and connections to other devices on the network 322. RAM 328 contains operating system software 302 that controls, in a known manner, the low-level operation of data processing system 300. RAM 328 contains an HRMS analysis component 304, an operating mode component 306, and an operating oil reservoir model 308. The configuration of each of these components can be changed based on the results of measurements and / or specified data stored in the database (DB) 326 or other memory component, functionally associated with or connected to the system 300 processing.

Данные измерений, полученные приемными средствами системы 300, основаны на измеренных характеристиках нефтяного пласта 3 и вытесняющей жидкости на водной основе, как будет показано ниже. Данные измерений могут содержать конкретные измеренные величины, непосредственно полученные надлежащим образом размещенным измерительным оборудованием 22, например измерительным оборудованием, содержащим МСВР оборудование и, опционально, конкретные измеренные величины, непосредственно полученные каротажным зондом внутри соответственно расположенной наблюдательной скважины, который может, например, измерять водонасыщенность пласта или минерализацию воды, содержащейся в резервуаре. Другие данные измерений могут содержать соотношения значений характеристик либо могут содержать величины, полученные от независимых измерений характеристик согласно известным методам. При этом необработанные измерения характеристик могут быть, при необходимости или предпочтительно, обработаны с использованием подходящего программного обеспечения посредством ЦП 318 системы 300 для получения данных измерений, пригодных для введения в модель 308 пласта, компонента 304 МСВР или компонента 306 режима работы. Такая обработка может включать просто преобразование единиц измерения или создание требуемого соотношения измеренных величин.The measurement data obtained by the receiving means of the system 300 is based on the measured characteristics of the oil reservoir 3 and the water-based displacement fluid, as will be shown below. The measurement data may contain specific measured values directly obtained by appropriately placed measurement equipment 22, for example, measurement equipment containing HRMS equipment and, optionally, specific measured values directly obtained by a logging tool within a suitably located observation well, which can, for example, measure the water saturation of the formation. or the salinity of the water contained in the tank. Other measurement data may contain ratios of characteristic values or may contain values obtained from independent measurements of characteristics according to known methods. In this case, the raw characteristic measurements can, if necessary or preferably, be processed using suitable software by the CPU 318 of the system 300 to obtain measurement data suitable for input into the formation model 308, the HRMS component 304 or the operational component 306. Such processing may include simply converting units of measure or creating the desired ratio of measured values.

- 8 036572- 8 036572

Система 300 может быть функционально присоединена к контроллеру 324 системы вытеснения сырой нефти из пласта, например, посредством сети 322. Контроллер 324 системы вытеснения автоматически настраивается на один или более режимов работы, определяемых системой 300; контроллер 324 при этом приспособлен использовать один или более режимов работы.The system 300 may be operatively coupled to a controller 324 of a system of displacement of crude oil from the formation, for example, through the network 322. The controller 324 of the system of displacement automatically adjusts itself to one or more modes of operation determined by the system 300; controller 324 is then adapted to use one or more modes of operation.

Способ 200, показанный на фиг. 2, может быть полностью или частично реализован системой 300. Данные измерений, относящиеся к фоновым пробам нефти или пробам нефти после заводнения, могут быть получены измерительным оборудованием 22, присоединенным к сетевому сопрягающему устройству 320. Например, данные МСВР могут быть получены системой 300 и сохранены на жестком диске 316. Компонент 304 МСВР анализа содержит ПО, выполняемое ЦП 318 для анализа данных от МСВР оборудования для определения отличительных признаков состава пробы нефти. Таким образом, компонент 304 МСВР анализа анализирует или управляет данными, ассоциированными с фоновой пробой(ами) нефти или пробой(ами) нефти после заводнения. Данные могут быть опционально выведены на монитор компьютера или сохранены для дальнейшего использования.The method 200 shown in FIG. 2 may be implemented in whole or in part by system 300. Measurement data related to background oil samples or post-flood oil samples may be acquired by metering equipment 22 connected to network interface 320. For example, HRMS data may be acquired by system 300 and stored on hard disk 316. The HRMS analysis component 304 contains software executed by the CPU 318 to analyze data from HRMS equipment to distinguish the composition of an oil sample. Thus, the analysis component 304 HRMS analyzes or manages data associated with background oil sample (s) or post-flood oil sample (s). Data can be optionally displayed on a computer monitor or saved for later use.

Компонент 304 МСВР анализа также может быть запрограммирован для идентификации различий между одними или более отличительными признаками состава кислородосодержащих органических соединений в нефти после заводнения и фоновыми отличительными признаками состава кислородосодержащих органических соединений в нефти, характерных для дополнительной нефти, высвобождаемой за счет заводнения с низкой минерализацией. В альтернативном случае такая идентификация может быть выполнена вручную.Analysis HRMS component 304 may also be programmed to identify differences between one or more OOC signatures in oil after flooding and background OOC signatures in oil associated with additional oil released by low salinity waterflooding. Alternatively, such identification can be done manually.

При третичном заводнении с низкой минерализацией, изменения отличительных признаков состава кислородосодержащих органических соединений обычно происходят в вытесняемой нефтяной зоне, которая прорывается в эксплуатационную скважину 1a-1d. Соответственно, изменения в отличительных признаках состава кислородосодержащих органических соединений в нефти могут быть использованы в качестве инструмента наблюдения в ходе заводнения с низкой минерализацией для определения момента, когда вытесняемая нефтяная зона достигнет эксплуатационной скважины 1a-1d. Как правило, достижение нефтяной зоной эксплуатационной скважины соответствует увеличению отношения нефть/вода в текучих средах, добываемых из скважины.In low salinity tertiary waterflooding, OOC signature changes typically occur in the displaced oil zone that breaks into production well 1a-1d. Accordingly, changes in the signature of the composition of oxygenated organic compounds in oil can be used as a monitoring tool during low salinity waterflooding to determine when the displaced oil zone reaches the production well 1a-1d. Typically, the oil zone reaching the production well corresponds to an increase in the oil / water ratio in the fluids produced from the well.

Специалисту должно быть понятно, что, когда заводнение с низкой минерализацией выполняется при третичном способе извлечения после обычного заводнения водой с высокой минерализацией, подвижная нефть уже в значительной мере вытеснена из нефтяного пласта так, что вода с низкой минерализацией служит для высвобождения с поверхности пластовой пористой породы сцепившейся с ней нефтью и перемещения образовавшейся подвижной зоны к эксплуатационной скважине. В отличие от этого, когда заводнение с низкой минерализацией выполняется при вторичном способе извлечения, функцией воды низкой минерализации является перемещение подвижной нефти (т.е. нефти, которая была бы извлечена с использованием обычного заводнения с высокой минерализацией) перед водой с низкой минерализацией к эксплуатационной скважине и высвобождение сцепившейся дополнительной нефти от поверхности пластовой пористой породы. Не вдаваясь в теорию вопроса, тем самым формируется перемещаемая зона дополнительной нефти между фронтом заводнения с низкой минерализацией и задним фронтом подвижной нефти, тем самым продлевая период добычи обезвоженной нефти перед прорывом нагнетаемой воды в эксплуатационную скважину (в сравнении с периодом добычи обезвоженной нефти при обычном заводнении с высокой минерализацией). Между вытесняемой нефтяной зоной и подвижной нефтью может происходить дисперсионное смешивание. Соответственно, различие в отличительных признаках состава кислородосодержащих органических соединения при прорыве дополнительной нефти в эксплуатационной скважине может быть менее заметным при вторичном способе извлечения, чем в третичном способе извлечения. Поэтому для вторичного заводнения с низкой минерализацией может потребоваться более частый отбор проб и анализ добываемой нефти, чем для третичного заводнения с низкой минерализацией.One of ordinary skill in the art will appreciate that when a low salinity waterflooding is performed in a tertiary recovery mode after a conventional high salinity waterflood, the mobile oil has already been largely displaced from the reservoir so that the low salinity water serves to release the porous formation from the surface. oil adhered to it and the movement of the formed mobile zone to the production well. In contrast, when low salinity waterflooding is performed in a secondary recovery mode, the function of low salinity water is to move mobile oil (i.e. oil that would have been recovered using conventional high salinity waterflooding) before low salinity water to production water. well and the release of adhered additional oil from the surface of the formation porous rock. Without going into the theory of the issue, thereby a movable zone of additional oil is formed between the waterflood front with low salinity and the trailing front of mobile oil, thereby prolonging the period of dewatered oil production before the injection water breakthrough into the production well (in comparison with the period of dewatered oil production during conventional waterflooding with high mineralization). Dispersive mixing can occur between the displaced oil zone and the mobile oil. Accordingly, the difference in the distinguishing features of the composition of oxygenated organic compounds upon breakthrough of additional oil in the production well may be less noticeable in the secondary recovery method than in the tertiary recovery method. Therefore, low salinity secondary flooding may require more frequent sampling and analysis of the produced oil than tertiary low salinity waterflooding.

Специалисту должно быть также понятно, что количество дополнительной нефти, которая потенциально может быть добыта из нефтяного пласта во время заводнения с низкой минерализацией, может быть определено путем (1) взятия столбика керна из пробы пластовой пористой породы и выполнения эксперимента с заводнением керна, с использованием фонового вторичного заводнения с высокой минерализацией, например заводнения морской водой, с последующим третичным заводнением с низкой минерализацией, или (2) взятия двух родственных столбиков керна из пробы пластовой пористой породы и выполнения вторичного заводнения с низкой минерализацией на первом столбике керна и вторичного фонового заводнения с высокой минерализацией на втором столбике керна. Под родственными столбиками понимаются образцы породы, отобранные от части керна с аналогичными свойствами породы. Эти эксперименты с заводнением керна могут быть проведены либо в условиях нефтяного пласта, либо в упрощенных условиях. В упрощенных условиях эксперимента по заводнению керна используются текучие среды без свободного газа (сырая нефть и воды, не содержащие никакого газа), в то время как в испытании по заводнению керна в условиях нефтяного пласта используются текучие среды со свободным газом (сырая нефть и воды, соединенные с газом, имеющим такой же или аналогичный состав, что и газ, отделенный от добываемых флюидов в производственном оборудовании). В обоих случаях пробы сыройOne of ordinary skill in the art will also appreciate that the amount of additional oil that can potentially be produced from an oil reservoir during low salinity waterflooding can be determined by (1) taking a core from a porous reservoir sample and performing a coreflood experiment using background secondary flooding with high salinity, such as seawater flooding followed by tertiary flooding with low salinity, or (2) taking two related cores from a porous reservoir sample and performing secondary flooding with low salinity on the first core and secondary background waterflooding with high mineralization on the second core. Related pillars are rock samples taken from a part of the core with similar rock properties. These coreflood experiments can be conducted either in oil reservoir conditions or in simplified conditions. The simplified coreflood test uses free gas fluids (crude oil and water containing no gas), while the oilfield coreflood test uses free gas fluids (crude oil and water, combined with gas having the same or similar composition as the gas separated from the produced fluids in the production equipment). In both cases, the sample is crude

- 9 036572 нефти предпочтительно отбирают из того же нефтяного пласта, что и пробы пластовой пористой породы. Изменения в отличительных признаках состава кислородосодержащих органических соединений в нефти, добытой во время эксперимента по заводнению керна с низкой минерализации, относительно нефти, полученной в эксперименте фонового заводнения керна с высокой минерализацией, затем могут быть сопоставлены с добычей дополнительной нефти во время испытания по заводнению керна с низкой минерализацией. В частности, для этого сопоставления может быть использована нормированная интенсивность относительного сигнала одного или более из определенных выше классов гомологических кислородосодержащих органических соединений, характерная для дополнительной нефти, высвобожденной за счет заводнения керна с низкой минерализацией. Эксперимент по заводнению керна может быть, таким образом, использован для определения отличительных признаков состава для кислородосодержащих органических соединений, обладающих наибольшей распространенностью и/или являющихся наиболее характерным признаком дополнительной нефти, которая может потенциально быть добыта из нефтяного пласта при заводнении с низкой минерализацией.9 036572 oil is preferably taken from the same oil reservoir as the porous reservoir samples. Variations in the signature composition of oxygenated organic compounds in oil produced during a low salinity coreflood experiment relative to oil produced in a background high salinity coreflood experiment can then be compared to additional oil production during a coreflood test with low mineralization. In particular, for this comparison, the normalized intensity of the relative signal of one or more of the classes of homologous oxygen-containing organic compounds defined above, characteristic of the additional oil released due to core flooding with low salinity, can be used. A coreflood experiment can thus be used to identify compositional signatures for the most abundant and / or most abundant OOCs and / or the most prominent additional oil that could potentially be recovered from an oil reservoir during low salinity waterflooding.

Согласно одной особенности настоящего изобретения изменение отличительных признаков состава для кислородосодержащих органических соединений в нефти в сравнении с фоновой пробой нефти может быть использовано для обратной адаптации модели заводнения с низкой минерализацией нефтяного пласта по данным измерения, полученным во время заводнения с низкой минерализацией пласта. Обратная адаптация моделирующей программы пласта по данным измерений хорошо известна специалистам. Обратная адаптация включает настройку моделирования нефтяного пласта до тех пор, пока оно не будет точно воспроизводить поведение пласта в прошлом. Адаптированная таким образом модель может быть использована для моделирования будущего поведения пласта с высокой степенью достоверности.In one aspect of the present invention, a compositional change for oxygenated organic compounds in oil versus a baseline oil sample can be used to back-match a low salinity waterflood model from measurement data obtained during low salinity waterflooding. Reverse adaptation of the reservoir simulator from measurement data is well known in the art. Backward adaptation involves adjusting the reservoir simulation until it accurately reproduces the reservoir's past behavior. The model thus adapted can be used to model future reservoir behavior with a high degree of confidence.

Существуют промышленные моделирующие программы нефтяного пласта, имитирующие заводнения с низкой и высокой минерализацией. Одной такой промышленной моделирующей программой является Eclipse, выпускаемая компанией Schlumberger. Кроме того, в статье G.R.Jerauld et al., Modeling Low-Salinity Waterflooding, SPE 102239 описывается, как адаптировать моделирующую программу нефтяного пласта для моделирования заводнения с низкой минерализацией. Существующие модели пластов, например Eclipse, могут моделировать заводнения как с малой, так и с высокой минерализацией. Например, моделированное заводнение с высокой минерлизацией может предсказать, что общий объем добытой нефти составит Увысок. минерал. Сохраняя неизменными все прочие условия и моделируя заводнение с низкой минерализацией, модель может предсказать, что общий объем добытой нефти составляет Унизк. минерал. Количество дополнительной нефти, добытой за счет использования заводнения с низкой минерализацией, составит, таким образом:There are commercial oil reservoir simulators that simulate low and high salinity waterflooding. One such industrial simulator is Eclipse from Schlumberger. In addition, GRJerauld et al., Modeling Low-Salinity Waterflooding, SPE 102239 describes how to adapt an oil reservoir simulator to simulate low salinity waterflooding. Existing reservoir models, such as Eclipse, can simulate both low and high salinity waterflooding. For example, a simulated highly saline waterflood can predict that the total oil produced will be Y high . mineral. By keeping all other conditions unchanged and simulating low salinity waterflooding, the model can predict that the total oil produced is Unizk. mineral. The amount of additional oil produced through the use of low salinity waterflooding is thus:

Удоп. Унизк. минерал. _ Увысок. минерал. > ГДС Унизк. минерал.> Увысок. минерал.Udop. - Low. mineral. _ High. mineral. > GDS Lower Mineral> High mineral.

Несмотря на то, что эти обычные моделирующие программы нефтяного пласта позволяют моделировать заводнения с низкой и высокой минерализацией для определения, среди прочего, количества нефти, которое было бы добыто за счет такого заводнения, прогнозируемые моделированием количества могут быть неточными. Например, полученное моделированием количество(а) может не совпадать с тем, что получают при реальном заводнении конкретного нефтяного пласта. Одним источником ошибки моделирования может быть неопределенность входных данных моделей. Неопределенность входных данных модели может влиять на результаты моделирования. Обратная адаптация модели включает изменение входных данных модели и сравнение результатов моделирования с тем, что наблюдается/измеряется во время реального заводнения. Шаг изменения входных данных может выполняться итеративно, пока не будет достигнуто хорошее совпадение между выходными данными моделирования и результатами измерения. Например, различие между результатами моделирования и результатами измерения могут снижаться до тех пор, пока это различие не станет меньше приемлемого порога, например отклонение менее 10%, более предпочтительно менее 5%, еще более предпочтительно менее 1% между выходным результатом моделирования и результатами измерения. В других примерах также могут использоваться и абсолютные пороговые значения, например, определяться абсолютная величина допустимого отклонения.Although these conventional oil reservoir simulators simulate low and high salinity waterflooding to determine, inter alia, the amount of oil that would be produced by such waterflooding, the predicted quantities may not be accurate. For example, the simulated quantity (s) may not be the same as the actual waterflooding for a particular oil reservoir. One source of modeling error can be uncertainty in the input data of the models. Uncertainty in the model inputs can affect the simulation results. Reverse model matching involves modifying the input to the model and comparing the simulation results with what is observed / measured during the actual waterflooding. The step of changing the input data can be performed iteratively until a good match is achieved between the simulation output and the measurement results. For example, the difference between the simulation results and the measurement results can be reduced until the difference becomes less than an acceptable threshold, for example, a deviation of less than 10%, more preferably less than 5%, even more preferably less than 1% between the simulation output and the measurement results. In other examples, absolute thresholds can also be used, for example, the absolute value of the tolerance is determined.

После того как получена обратно адаптированная модель, может быть вычислен объем дополнительной нефти, который будет добыт при заводнениях с низкой минерализацией. Для этого выполняют сравнение полученного моделированием объема нефти, добытой при заводнении с высокой минерализацией с полученным моделированием объемом нефти, добытой при заводнении с низкой минерализацией. Предсказанное количество дополнительной нефти, скорее всего, будет ближе к реальному, поскольку модели были подвергнуты обратному адаптированию. При этом решение о проведении заводнений с низкой минерализацией может быть принято на основании предсказанного объема дополнительной нефти. Например, может оказаться более рентабельным выполнить заводнение с высокой минерализацией, чем опреснять морскую воду, если предсказанный объем дополнительной нефти невелик.Once a back-adapted model is obtained, the amount of additional oil that will be produced from low salinity waterfloods can be calculated. To do this, a comparison of the simulated volume of oil produced by high salinity waterflooding is performed with the simulated volume of oil produced by low salinity waterflooding. The predicted amount of additional oil is likely to be closer to the real as the models have been back-fitted. In this case, the decision to conduct waterflooding with low salinity can be made based on the predicted volume of additional oil. For example, it may be more cost effective to perform high salinity waterflooding than to desalinate seawater if the predicted amount of additional oil is small.

Одним возможным реальным/измеренным результатом, который может быть использован в обратном адаптивном моделировании, является время, за которое дополнительная нефть прорвется в эксплуатационную скважину 1a-1d. В качестве альтернативы или дополнительно, для обратной адаптации модели может быть использован измеренный объем добытой нефти в виде функции времени. Этот измеренOne possible real / measured outcome that can be used in reverse adaptive modeling is the time it takes for additional oil to break into production wells 1a-1d. Alternatively or additionally, the measured volume of oil produced as a function of time can be used for backward adaptation of the model. This one measured

- 10 036572 ный момент время, когда дополнительная нефть прорывается в эксплуатационную скважину, может быть определен способом 200, представленным на фиг. 2. Как было пояснено выше, способом 200 можно обнаружить присутствие дополнительной нефти в добытой нефти. Это затем может быть использовано для определения момента времени, когда дополнительная нефть будет обнаружена в эксплуатационной скважине 1a-1d после начала заводнения с низкой минерализации. Как только был измерен момент времени, когда дополнительная нефть прорывается в эксплуатационную скважину нефтяного пласта, эта величина может быть использована для обратной адаптации модели пласта.- 10 036572 The time at which additional oil breaks into the production well can be determined by method 200 of FIG. 2. As explained above, method 200 can detect the presence of additional oil in the produced oil. This can then be used to determine when additional oil will be found in production well 1a-1d after the start of low salinity waterflooding. Once the point in time has been measured when additional oil breaks into the production well of the oil reservoir, this value can be used to back-match the reservoir model.

Как было упомянуто выше, моделирующая программа пласта может быть использована для оценки количества дополнительной нефти, которая может быть потенциально добыта во время заводнения с низкой минерализацией в масштабах пласта. Моделирующая программа нефтяного пласта хорошо известна специалистам и используется для моделирования или симуляции нагнетания текучих сред в один или более слоев пласта через нагнетательную скважину(ы), движения текучих сред через слой(и) пласта и добычи флюидов из слоя(ев) пласта через эксплуатационную скважину(ы). Как правило, статическая геологическая модель пласта вводится в моделирующую программу пласта. Эту статическую геологическую модель получают, вводя данные сейсмических изображений, петрофизические данные, ассоциированные со слоем(ями) пластовых пористых пород (например, пористости и абсолютной проницаемости слоя(ев) пластовых пород), и геологическое описание слоя(ев) пластовых пористых пород (например, минералогические характеристики слоя(ев) пластовых пород) и данные насыщенности флюидом (например, исходную водонасыщенность и исходную нефтенасыщенность пласта), в геологическую модель, генерируя 3-мерную (3-D) модель нефтяного пласта, показывающую слой(и) пластовых пористых пород, ловушки для нефти, любые дефекты или любые области низкой проницаемости.As mentioned above, a reservoir simulator can be used to estimate the amount of additional oil that could potentially be produced during a reservoir-wide low salinity waterflood. An oil reservoir simulator is well known in the art and is used to simulate or simulate the injection of fluids into one or more layers of the reservoir through an injection well (s), the movement of fluids through the layer (s) of the reservoir, and the production of fluids from the layer (s) of the reservoir through the production well. (s). Typically, a static geological model of the reservoir is entered into the reservoir simulator. This static geological model is obtained by inputting seismic imaging data, petrophysical data associated with the layer (s) of the reservoir porous rocks (e.g., the porosity and absolute permeability of the layer (s) of the reservoir rocks), and the geological description of the layer (s) of the reservoir porous rocks (for example , mineralogical characteristics of the reservoir layer (s)) and fluid saturation data (for example, the original water saturation and the initial oil saturation of the reservoir), into a geological model, generating a 3-dimensional (3-D) oil reservoir model showing the layer (s) of reservoir porous rocks , oil traps, any imperfections or any areas of low permeability.

После введения статической геологической модели в моделирующую программу пласта выбираются места расположения нагнетательной скважины(н) и эксплуатационной скважины(н) и вводятся в моделирующую программу пласта. Также в моделирующую программу пласта вводятся дополнительные данные текучих сред, например характеристики реликтовой воды (например, ОСРТВ в реликтовой воде и содержание одного или более отдельных растворенных ионов), характеристики нефти (например, химический состав, плотность и вязкость нефти), характеристики нагнетаемой воды с низкой минерализацией (например, ОСРТВ в воде с низкой минерализацией и содержание одного или более отдельных растворенных ионов) и характеристики фоновой нагнетаемой воды с высокой минерализацией (например, ОСРТВ в воде с высокой минерализацией и содержание одного или более отдельных растворенных ионов). В моделирующую программу пласта также вводятся относительные проницаемости пластовой пористой породы для нефти и воды, измеренные при минерализации нагнетаемой воды с низкой минерализацией и фоновой нагнетаемой воды с высокой минерализацией. В случае если свойства породы (пористость, абсолютная проницаемость или минералогические характеристики) изменяются по пласту (например, характеристики породы меняются между слоями пластовой пористой породы или поперек пласта), измеренные относительные проницаемости для нефти и воды для породы других типов вводятся в моделирующую программу нефтяного пласта. Как хорошо известно специалистам, относительные проницаемости пластовой пористой породы для нефти и воды могут быть определены из экспериментов по заводнению керна, проведенных на пробах пластовой породы в условиях нефтяного пласта. Обычно относительные проницаемости пластовой пористой породы для нефти и воды измеряются как функция увеличения водонасыщенности (уменьшения нефтенасыщенности) с построением кривых относительной проницаемости. Как пояснено в статье G.R. Jerauld et al., Modeling Low-Salinity Waterflooding, SPE 102239, относительная проницаемость и капиллярное давление являются функцией минерализации. Кривые относительной проницаемости для высокой и низкой минерализации вводятся в модель пласта и могут быть интерполированы для промежуточных значений минерализации.After the introduction of the static geological model into the reservoir simulator, the locations of the injection well (s) and the production well (w) are selected and entered into the reservoir simulator. Additional fluid data are also entered into the reservoir simulator, such as the characteristics of the relict water (for example, the RTOS in the relict water and the content of one or more individual dissolved ions), the characteristics of the oil (for example, the chemical composition, density and viscosity of oil), characteristics of the injected water low salinity (for example, RTOS in low salinity water and the content of one or more individual dissolved ions) and characteristics of the background injection water with high salinity (for example, RTOS in water with high salinity and the content of one or more individual dissolved ions). The reservoir simulator also introduces the relative permeabilities of the porous reservoir to oil and water, measured from the salinity of the low salinity injected water and the background high salinity injection water. If rock properties (porosity, absolute permeability, or mineralogical characteristics) change across the formation (for example, rock characteristics change between layers of porous reservoir rock or across the formation), the measured relative permeabilities for oil and water for other rock types are entered into the oil reservoir simulator. ... As is well known to those skilled in the art, the relative permeabilities of a porous formation to oil and water can be determined from coreflood experiments performed on formation rock samples in an oil formation. Typically, the relative permeabilities of a porous reservoir for oil and water are measured as a function of increasing water saturation (decreasing oil saturation) and plotting relative permeability curves. As explained in G.R. Jerauld et al., Modeling Low-Salinity Waterflooding, SPE 102239, relative permeability and capillary pressure are a function of salinity. Relative permeability curves for high and low salinity are entered into the reservoir model and can be interpolated for intermediate salinity values.

Данные, относящиеся к характеристикам воды с низкой минерализацией и к относительным проницаемостям пластовой пористой породы для нефти и воды, измеренным при уровне минерализации воды с низкой минерализацией, далее называются входными данными низкой минерализации. Данные, относящиеся к характеристикам фоновой воды с высокой минерализацией и к относительным проницаемостям пластовой пористой породы для нефти и воды, измеренным при уровне минерализации фоновой воды с высокой минерализацией, далее называются входными данными высокой минерализации. Остальные данные, вводимые в моделирующую программу пласта далее будут называться общими входными данными. Например, общие входные данные могут содержать расположение нагнетательной скважины(н) и эксплуатационной скважины(н) и данные текучих сред, содержащие характеристики реликтовой воды и нефти, связанными со слоем(ми) пластовой пористой породы.Data relating to the characteristics of low salinity water and to the relative permeabilities of the porous formation for oil and water, measured at the salinity level of the low salinity water, is hereinafter referred to as the low salinity input data. The data relating to the characteristics of the background water with high salinity and to the relative permeabilities of the porous formation for oil and water, measured at the level of salinity of the background water with high salinity, hereinafter referred to as the input data of high salinity. The rest of the data entered into the reservoir simulator will hereinafter be referred to as general input data. For example, common inputs may include the location of an injection well (s) and a production well (s), and fluid data containing the connate water and oil characteristics associated with the porous layer (s) of the reservoir.

Моделирующая программа пласта далее использует общие входные данные и входные данные низкой минерализации для моделирования в виде функции времени, нагнетания воды с низкой минерализацией в пласт через нагнетательную скважину(ы), движение флюидов через один или более слоев пласта, в частности нефтеносный слой(и), и извлечение флюидов из пласта через эксплуатационную скважину(ы), с учетом препятствий для потока в геологической модели, например, дефектов или снижения проницаемости пластовой пористой породы. Результирующее моделирование нефтяного пласта, таким образом, вырабатывает различные выходные данные низкой минерализации, включающие:The reservoir simulator then uses the general and low salinity inputs to simulate as a function of time, the injection of low salinity water into the reservoir through the injection well (s), the movement of fluids through one or more layers of the reservoir, in particular the oil-bearing layer (s) , and recovering fluids from the formation through the production well (s), taking into account obstacles to flow in the geological model, for example, defects or loss of permeability of the formation porous rock. The resulting reservoir simulation thus produces a variety of low salinity outputs including:

- 11 036572 (а) коэффициент охвата по объему для одного или более слоев нефтяного пласта;- 11 036572 (a) sweep factor by volume for one or more layers of the oil reservoir;

(б) момент времени, когда вода с низкой минерализацией прорвется в эксплуатационную скважину(ы);(b) the point in time when water with low salinity breaks into the production well (s);

(в) давления в нагнетательной скважине(ах) и эксплуатационной скважине(ах), в частности давления в нагнетательной скважине(ах) и эксплуатационной скважине(ах) на глубине(ах) нефтеносного слоя(ев) пласта; и (г) объемы нефти и воды, добываемые из эксплуатационной скважины(н) во время заводнения пласта с низкой минерализацией, в виде функции времени (с получением, таким образом, профиля добычи нефти низкой минерализации).(c) pressure in the injection well (s) and production well (s), in particular the pressure in the injection well (s) and production well (s) at the depth (s) of the oil-bearing layer (s) of the formation; and (d) the volumes of oil and water produced from the production well (s) during waterflooding of the low salinity formation as a function of time (thereby obtaining a production profile of low salinity oil).

В некоторых примерах время, за которое дополнительная нефть прорывается в эксплуатационную скважину(ы), также может быть смоделировано, или выведено из выходных данных низкой минерализации.In some examples, the time it takes for additional oil to break into the production well (s) can also be modeled or inferred from the low salinity output.

Для специалиста должно быть понятно, что одни или более из выходных данных (а)-(в) низкой минерализации, предпочтительно все из входных данных (а)-(в) низкой минерализации, могут быть использованы как дополнительные входные данные для моделирующей программы пласта при вычислении объема(ов) нефти и воды, которые могли бы быть добыты из эксплуатационной скважины(н) при заводнении с низкой минерализацией, в виде функции времени. Коэффициент охвата по объему показывает часть пласта, которая была охвачена или не была охвачена нагнетенной водой.It should be understood by one of ordinary skill in the art that one or more of (a) through (b) low salinity outputs, preferably all of (a) through (b) low salinity inputs, can be used as additional inputs to a reservoir simulator when calculating the volume (s) of oil and water that could be produced from the production well (s) during a low salinity waterflood as a function of time. The sweep ratio by volume indicates the portion of the reservoir that was or was not swept by the injected water.

Далее моделирование пласта может быть повторено с использованием общих входных данных и входных данных высокой минерализации для получения выходных данных высокой минерализации, включающих:The reservoir simulation can then be repeated using generic and high salinity inputs to produce high salinity outputs including:

(а) коэффициент охвата по объему для одного или более слоев нефтяного пласта;(a) a sweep ratio by volume for one or more layers of the oil reservoir;

(б) момент времени, когда вода с высокой минерализацией прорвется в эксплуатационную скважину(ы);(b) the point in time when water with high salinity breaks into the production well (s);

(в) давления в нагнетательной скважине(ах) и эксплуатационной скважине(ах), в частности давления в нагнетательной скважине(ах) и эксплуатационной скважине(ах) на глубине(ах) нефтеносного слоя(ев) пласта; и (г) объемы нефти и воды, которые были бы добыты из эксплуатационной скважины(н) во время заводнения с высокой минерализацией, в виде функции времени (с получением, таким образом, профиля добычи нефти высокой минерализации).(c) pressure in the injection well (s) and production well (s), in particular the pressure in the injection well (s) and production well (s) at the depth (s) of the oil-bearing layer (s) of the formation; and (d) the volumes of oil and water that would have been produced from the production well (s) during the high salinity waterflood as a function of time (thus obtaining a high salinity oil production profile).

Для специалиста должно быть понятно, что одни или более из выходных данных (а)-(в) высокой минерализации, предпочтительно все из входных данных (а)-(в) высокой минерализации, могут быть использованы как дополнительные входные данные для моделирующей программы пласта при вычислении объемов нефти и воды, которые могли бы быть добыты из эксплуатационной скважины(н) при заводнении с высокой минерализацией, в виде функции времени.It should be understood by one of ordinary skill in the art that one or more of the outputs (a) - (b) high salinity, preferably all of the inputs (a) through (b) high salinity, can be used as additional inputs to a reservoir simulator when calculating the volumes of oil and water that could be produced from a production well (s) during a waterflood with high salinity, as a function of time.

Специалисту будет понятно, что в любой момент времени различие в объеме нефти, добываемой из эксплуатационной скважины(н) между моделированным заводнением с высокой минерализацией и моделированным заводнением с низкой минерализацией, представляет собой оценку объема дополнительной нефти, которая потенциально может быть получена во время заводнения нефтяного пласта с низкой минерализацией.One of ordinary skill in the art will appreciate that at any given time, the difference in the volume of oil produced from the production well (s) between the simulated high salinity waterflood and the simulated low salinity waterflood is an estimate of the amount of additional oil that could potentially be produced during oil flooding. formation with low salinity.

Далее выполняется обратная адаптация модели путем введения данных измерения пласта в модель пласта. Эти данные измерения пласта включают момент времени, когда был обнаружен прорыв дополнительной нефти в эксплуатационную скважину(ы) (определяемый обнаружением изменения в отличительных признаках состава после заводнения для кислородосодержащих соединений в нефти в сравнении с фоновыми отличительными признаками состава нефти). Предпочтительно данные измерения нефтяного пласта также включают одно из:Next, the backward adaptation of the model is performed by entering the formation measurement data into the formation model. This formation measurement data includes the point in time at which additional oil breakthrough was detected in the production well (s) (as determined by the detection of a change in compositional signature after waterflooding for oxygenates in oil versus background oil compositional signatures). Preferably, the oil reservoir measurement data also includes one of:

а) объем воды с низкой минерализацией, нагнетаемой в нагнетательную скважину(ы), в функции времени, например объем воды с низкой минерализацией, нагнетаемой в каждую нагнетательную скважину в день;a) the volume of low salinity water injected into the injection well (s) as a function of time, for example the volume of low salinity water injected into each injection well per day;

б) объем нефти, получаемой из эксплуатационной скважины(н) в функции времени, например объем нефти, добываемой из каждой эксплуатационной скважины в день;b) the volume of oil produced from the production well (s) as a function of time, for example, the volume of oil produced from each production well per day;

в) объем воды, получаемой из эксплуатационной скважины(н) в функции времени, например объем воды, добываемой из каждой эксплуатационной скважины в день;c) the volume of water received from the production well (s) as a function of time, for example, the volume of water produced from each production well per day;

г) обводненность скважинной продукции пласта в функции времени (здесь под обводненностью скважинной продукции понимается отношение объема воды к объему нефти, добываемым из пласта), в частности, обводненность скважинной продукции для каждой эксплуатационной скважины в виде функции времени;d) water cut of well production as a function of time (here, the water cut of well production means the ratio of the volume of water to the volume of oil produced from the formation), in particular, the water cut of well production for each production well as a function of time;

д) скважинные давления в нагнетательной скважине(ах) и эксплуатационной скважине(ах) на глубине(ах) нефтеносного слоя(ев) пласта в виде функции времени;e) well pressures in the injection well (s) and production well (s) at the depth (s) of the oil-bearing layer (s) of the formation as a function of time;

е) минерализация добываемой воды в виде функции времени;f) mineralization of produced water as a function of time;

ж) концентрации выбранных ионов в добываемой воде в виде функции времени, например концентрация двухвалентных катионов, например катионов магния или кальция в функции времени;g) the concentration of selected ions in the produced water as a function of time, for example, the concentration of divalent cations, for example, magnesium or calcium cations as a function of time;

- 12 036572- 12 036572

з) момент времени, когда был обнаружен прорыв воды с низкой минерализацией в эксплуатационную скважину(ы);h) the point in time when the breakthrough of water with low salinity into the production well (s) was detected;

и) в случае, когда наблюдательная скважина проникает в нефтяной пласт (как будет показано ниже), водонасыщенность нефтеносного слоя(ев) пластовой пористой породы, окружающего наблюдательную скважину, в функции времени и/или минерализация воды, содержащейся в поровом пространстве нефтеносного слоя(ев) пластовой пористой породы, окружающего наблюдательную скважину, в функции времени;i) in the case when the observation well penetrates into the oil reservoir (as will be shown below), the water saturation of the oil-bearing layer (s) of the formation porous rock surrounding the observation well, as a function of time and / or the salinity of water contained in the pore space of the oil-bearing layer (e ) porous reservoir rock surrounding the observation well as a function of time;

к) при их наличии, четырехмерные (4D) данные сейсмического изображения, т.е. данные сейсмического изображения, полученные в одной или более точках во время после начала добычи нефти из нефтяного пласта.j) if available, four-dimensional (4D) seismic image data, i.e. seismic image data acquired at one or more points during the post-production of oil from the oil reservoir.

Далее выполняется обратная адаптация выходных данных моделирования нефтяного пласта (включая предсказанные объемы добываемой нефти для моделирования заводнения с низкой минерализацией) для данных измерения пласта, путем настройки неопределенностей во входных данных (например, неопределенностей в статической геологической модели, неопределенностей петрофизических данных или неопределенностей данных относительной проницаемости). Эти настройки продолжаются до тех пор, пока не будет достигнуто совпадение между выходными данными моделирующей программы нефтяного пласта и данными измерения пласта. Специалисту должно быть понятно, что по мере продолжения заводнения с низкой минерализацией, шаг обратной адаптации модели может быть повторен один или более раз так, чтобы выходные данные моделирования нефтяного пласта точно совпадали с данными измерения этого пласта. Обратная адаптация модели заводнения с низкой минерализацией может быть осуществлена путем настройки неопределенностей только входных данных с низкой минерализацией, только общих входных данных или и тех и других вместе. Когда неопределенность общих входных данных скорректирована, обратно адаптированные общие входные данные могут быть также использованы в моделировании нефтяного пласта при высокой минерализации.It then back-adapts the reservoir simulation output (including predicted oil production to simulate low salinity waterflooding) to the reservoir measurement data by adjusting input uncertainties (e.g., static geological model uncertainties, petrophysical uncertainties, or relative permeability data uncertainties). ). These adjustments continue until a match is achieved between the output of the oil reservoir simulator and the measurement of the reservoir. One of ordinary skill in the art will appreciate that as the low salinity waterflood continues, the backward matching step of the model can be repeated one or more times so that the simulation output of the oil reservoir matches the measurement of that reservoir exactly. Reverse adaptation of the low salinity waterflood model can be accomplished by adjusting the uncertainties of the low salinity inputs only, only the general inputs, or both. When the uncertainty in the generic inputs is corrected, the inversely adapted generic inputs can also be used in high salinity oil reservoir modeling.

Согласованная (обратно адаптированная) модель (моделирующая программа) нефтяного пласта далее может быть использована в режиме прогнозирования для оценки будущей добычи дополнительной нефти из пласта благодаря заводнению с низкой минерализацией, или для обоснования принципов усовершенствованного управления заводнением с низкой минерализацией нефтяного пласта, например, моделированием изменений в количествах воды с низкой минерализацией, нагнетаемой в одну или более из нагнетательных скважин, или прекращением нагнетания воды с низкой минерализацией в одну или более из нагнетательных скважин и началом нагнетания воды с низкой минерализацией в одну или более других нагнетательных скважин.The matched (inversely adapted) model (simulator) of the oil reservoir can then be used in a predictive mode to estimate the future production of additional oil from the reservoir due to low salinity waterflooding, or to justify the principles of improved waterflooding with low salinity of the oil reservoir, for example, modeling changes in quantities of low salinity water injected into one or more of the injection wells, or stopping the injection of low salinity water into one or more of the injection wells and starting the injection of low salinity water into one or more other injection wells.

Согласно другой особенности настоящего изобретения, изменение в отличительных признаках состава для кислородосодержащих соединений в нефти относительно фоновых проб нефти могут быть использованы для получения оценки количества дополнительной нефти, добываемой из нефтяного пласта. Как было показано выше, обратная адаптация модели нефтяного пласта выполняется после прорыва дополнительной нефти в эксплуатационную скважину(ы) нефтяного пласта так, что прогнозируемые объемы извлекаемой нефти и воды при заводнении с низкой минерализацией соответствуют фактическим объемам нефти и воды, добываемым из пласта. Обратная адаптация модели нефтяного пласта выполняется регулярно по мере прохождения заводнения с низкой минерализацией так, чтобы прогнозируемые объемы извлечения нефти и воды, получаемые с использованием программы моделирования пласта, продолжали точно соответствовать фактическим объемам нефти и воды, добываемым из пласта. После обратной адаптации выходных данных моделирования пласта к данным измерения пласта может быть получена оценка для дополнительной нефти, добываемой благодаря заводнению с низкой минерализацией, посредством использования прошедшей обратную адаптацию моделирующей программы пласта с входными данными с высокой минерализацией. Например, в моделирующей программе, прошедшей обратную адаптацию, используются обратно адаптированные общие входные данные или любые другие обратно адаптированные входные данные. Обратно адаптированная моделирующая программа пласта, таким образом, прогнозирует объемы извлекаемой нефти и воды, которые могли бы быть добыты при заводнении пласта нагнетаемой водой с фоновой высокой минерализацией, а не нагнетаемой водой с низкой минерализацией. Разница между фактическим объемом(ами) нефти, извлеченной из эксплуатационной скважины(н) нефтяного пласта, и прогнозируемыми объемами согласно обратно адаптированной модели пласта при высокой минерализации дает оценку объема дополнительной нефти за счет заводнения с низкой минерализацией. Как было показано выше, обратная адаптация модели пласта при низкой минерализации выполняется регулярно во время заводнения пласта при низкой минерализации. Соответственно, каждое обратно адаптированное моделирование может быть проведено с использованием входных данных с высокой минерализацией, тем самым порождая оценки для добычи дополнительной нефти по мере продолжающегося заводнения с низкой минерализацией.In another aspect of the present invention, a change in composition signature for oxygenates in oil relative to background oil samples can be used to estimate the amount of additional oil produced from the oil reservoir. As shown above, back-matching of the oil reservoir model is performed after additional oil breakthrough into the production well (s) of the oil reservoir so that the predicted volumes of oil and water recoverable from low salinity waterflooding correspond to the actual volumes of oil and water produced from the reservoir. Reverse adaptation of the reservoir model is performed regularly as the low salinity waterflood progresses so that the predicted oil and water production from the reservoir simulator continues to closely match the actual oil and water produced from the reservoir. After back-matching the reservoir simulation output to the reservoir measurement, an estimate of the additional oil produced by the low salinity waterflood can be obtained by using the back-adapted reservoir simulator with the high salinity input. For example, a back-fitted simulator uses back-adapted common inputs or any other back-adapted inputs. The back-adapted reservoir simulator thus predicts the recoverable oil and water volumes that would be recovered from a high salinity background injection waterflood rather than a low salinity injection waterflood. The difference between the actual volume (s) of oil recovered from the production well (s) of the oil reservoir and the predicted volumes according to the inversely adapted reservoir model at high salinity gives an estimate of the volume of additional oil due to low salinity waterflooding. As shown above, back-matching of the low salinity reservoir model is performed regularly during low salinity waterflooding. Accordingly, each back-adapted simulation can be conducted using high salinity inputs, thereby generating estimates for additional oil production as low salinity waterflooding continues.

Специалисту будет понятно, что когда выполняется обратно адаптированное моделирование с использованием входных данных высокой минерализации, оценки также могут быть сделаны для продленного периода извлечения обезвоженной нефти, обеспечиваемого благодаря вторичному заводнению с низкой минерализацией, либо продленного периода пониженной обводненности скваженной продукцииOne of ordinary skill in the art will appreciate that when back-adapted simulations are performed using high salinity inputs, estimates can also be made for an extended dry oil recovery period provided by low salinity secondary flooding, or an extended low salinity water cut period.

- 13 036572 в результате третичного заводнения с низкой минерализации. Таким образом, измеренное время, когда вода с низкой минерализацией прорвется в эксплуатационную скважину(ны) во время вторичного заводнения с низкой минерализацией, или измеренная обводненность скважинной продукции для добываемых из эксплуатационной скважины(н) текучих сред во время третичного заводнения с низкой минерализацией, может быть сопоставлена с полученным моделированием моментом(ами) времени прорыва воды или полученной моделированием обводненностью, когда обратно адаптированное моделирование пласта проводится с использованием входных данных высокой минерализации.- 13 036572 as a result of tertiary waterflooding with low salinity. Thus, the measured time for low salinity water to break into the production well (s) during low salinity secondary waterflooding, or the measured water cut for production well (s) fluids during tertiary low salinity waterflooding, can be matched with simulated breakthrough time (s) or simulated water cut when back-adapted reservoir simulations are performed using high salinity input data.

Система 300, показанная на фиг. 3, может быть использована для обратной адаптации моделирования пласта к данным измерений. Система 300 включает модель 308 пласта, которая может моделировать заводнение. Модель 308 пласта включает модуль 310 низкой минерализации и модуль 312 высокой минерализации. Когда модель 308 пласта использует модуль 310 низкой минерализации, она может быть использована для моделирования заводнения с низкой минерализацией. Когда модель 308 пласта использует модуль 312 высокой минерализации, она может быть использована для моделирования заводнения с высокой минерализацией. Центральный процессор 318 может использовать модель 308 пласта для моделирования нескольких заводнений одновременно или по отдельности. Данные измерений пласта, использованные для обратной адаптации моделирования выходных данных пласта, могут быть получены моделью 308 из компонента 304 МСВР анализа. Например, эти данные измерений пласта могут содержать момент времени, в который был обнаружен прорыв дополнительной нефти в эксплуатационную скважину(ы) (определяется обнаружением изменения в отличительных признаках состава кислородосодержащих соединений в нефти после заводнения в сравнении с фоновыми отличительными признаками состава нефти). Дополнительные данные измерений пласта, перечисленные выше, могут быть получены посредством модели 308 пласта из одной или более баз 326 данных, твердого диска 316 или измерительного оборудования 22. Модель 308 пласта может затем выполнить обратную адаптацию для более точного прогнозирования количества дополнительной нефти, добываемой при заводнении с низкой минерализацией.The system 300 shown in FIG. 3 can be used to back-match reservoir simulations to measured data. System 300 includes a reservoir model 308 that can simulate waterflooding. The reservoir model 308 includes a low salinity module 310 and a high salinity module 312. When the reservoir model 308 uses a low salinity module 310, it can be used to simulate low salinity waterflooding. When the reservoir model 308 uses high salinity module 312, it can be used to simulate high salinity waterflooding. The CPU 318 can use the reservoir model 308 to simulate multiple waterfloods simultaneously or separately. The formation measurement data used to back-adapt the simulation of the formation output can be obtained by model 308 from the HRMS analysis component 304. For example, this formation measurement data may include the point in time at which additional oil breakthrough into the production well (s) was detected (determined by the detection of a change in the O2 composition signature of the oil after flooding versus background oil composition signature). The additional reservoir measurement data listed above can be obtained by the reservoir model 308 from one or more databases 326, hard disk 316, or measurement equipment 22. The reservoir model 308 can then be back-adapted to more accurately predict the amount of additional oil produced by the waterflood. with low mineralization.

На основе полученных моделированием выходных данных обратной адаптации моделирования пласта, компонент 306 режима работы может, например, определить, когда следует остановить нагнетание воды с низкой минерализацией в нагнетательную скважину и когда начать нагнетание воды с низкой минерализацией в другую нагнетательную скважину. Компонент 306 режима работы получает результаты анализа, выполненного моделью пласта, и может выбрать, соответственно, несколько рабочих режимов системы вытеснения. Контроллер 324 системы вытеснения сырой нефти соединен с системой 300. Контроллер 324 применяет один или более рабочих режимов, определенных компонентом 306 режима работы. В другом примере компонент 306 режима работы может определять, в какую нагнетательную скважину 10 нагнетать воду с низкой минерализацией, основываясь на выходных данных, полученных от модели 308 нефтяного пласта. Например, модель пласта может прогнозировать, что нагнетание в одну нагнетательную скважину позволит получить больше дополнительной нефти, чем если бы вода нагнеталась в другую нагнетательную скважину.Based on the simulated reservoir simulation backward matching output, mode component 306 can, for example, determine when to stop the injection of low salinity water into an injection well and when to start injection of low salinity water into another injection well. The operating mode component 306 receives the results of the analysis performed by the reservoir model and can select multiple operating modes of the displacement system accordingly. The controller 324 of the system of displacement of crude oil is connected to the system 300. The controller 324 applies one or more operating modes determined by the component 306 of the operating mode. In another example, mode component 306 may determine which injection well 10 to inject low salinity water based on output from the oil reservoir model 308. For example, a reservoir model can predict that injection into one injection well will produce more additional oil than if water were injected into another injection well.

На фиг. 4 показана блок-схема, иллюстрирующая способ 400 обратной адаптации моделирования пласта с низкой минерализацией к данным измерений пласта. В одном примере способ 400 выполняется с использованием модели 308 пласта, показанной на фиг. 3. Способ 400 содержит, на шаге 402, получение данных измерений пласта. Например, может быть определено производственное время, когда дополнительная нефть прорвется в эксплуатационную скважину(ы) во время заводнения с низкой минерализацией, с использованием способа 200, описанного выше со ссылкой на фиг. 2. Дополнительные данные измерений пласта, которые могут быть получены, включают измеренный объем(ы) нефти извлеченной из эксплуатационной скважины(н) во время заводнения с низкой минерализацией, в виде функции времени.FIG. 4 is a flow chart illustrating a method 400 for backward matching a low salinity formation simulation to formation measurements. In one example, method 400 is performed using the formation model 308 shown in FIG. 3. Method 400 comprises, at 402, obtaining formation measurement data. For example, a production time can be determined when additional oil will break into the production well (s) during low salinity waterflooding using the method 200 described above with reference to FIG. 2. Additional reservoir measurement data that may be obtained include the measured volume (s) of oil recovered from the production well (s) during low salinity waterflooding, as a function of time.

На шаге 404 при осуществлении способа в модель нефтяного пласта низкой минерализации загружают общие входные данные и входные данные низкой минерализации для моделирования заводнения с низкой минерализацией, при этом общие входные данные и входные данные низкой минерализации имеют связанные с ними неопределенности. На шаге 406 выполняют моделирование пласта при низкой минерализации с общими входными данными и входными данными низкой минерализации для получения выходных данных низкой минерализации, причем выходные данные низкой минерализации содержат одно или более из:In step 404, the method is loaded into the low salinity oil reservoir model with generic and low salinity inputs to simulate low salinity waterflooding, with the generic and low salinity inputs having associated uncertainties. At step 406, low salinity formation simulations are performed with generic and low salinity inputs to produce low salinity outputs, the low salinity outputs comprising one or more of:

вычисленный коэффициент охвата по объему для слоя(ев) пластовой пористой породы в функции времени;the computed volumetric sweep factor for the layer (s) of the reservoir porous rock as a function of time;

вычисленный момент(ы) времени, когда вода с низкой минерализацией прорвется в эксплуатационную скважину(ы);the calculated moment (s) of time when the low salinity water will break into the production well (s);

вычисленные давления в нагнетательной скважине(ах) и эксплуатационной скважине(ах) на глубине нефтеносного слоя(ев) пласта;calculated pressures in the injection well (s) and production well (s) at the depth of the oil-bearing layer (s) of the formation;

вычисленный объем(ы) нефти, извлеченной из эксплуатационной скважины(н) в условиях низкой минерализации в функции времени.calculated volume (s) of oil recovered from production well (s) in low salinity conditions as a function of time.

На шаге 408 при осуществлении способа генерируется обратно адаптированная моделирующая программа заводнения нефтяного пласта с низкой минерализацией путем обратной адаптации данныхAt 408, the method generates an inversely adapted low salinity oilflood simulator by backward data adaptation

- 14 036572 низкой минерализации к данным измерения пласта путем настройки неопределенностей во входных данных низкой минерализации. В некоторых примерах генерирование обратно адаптированной моделирующей программы пласта включает настройку неопределенностей в общих входных данных для получения обратно адаптированных общих входных данных.- 14 036572 low salinity to formation measurement data by adjusting uncertainties in the low salinity input. In some examples, generating an inversely adapted reservoir simulator includes adjusting uncertainties in the common inputs to obtain inversely adapted common inputs.

Способ может опционально также включать введение статической трехмерной (3-D) геологической модели нефтяного пласта в моделирующую программу пласта, показывающей слой(и) пластовой пористой породы и любое препятствие(я) потоку и включающей петрофизические данные, данные свойств пород и данные насыщенности флюидом для слоя(ев) пластовой пористой породы. В некоторых примерах эти входные данные также могут быть настроены во время обратной адаптации.The method may optionally also include injecting a static three-dimensional (3-D) geologic model of the oil reservoir into the reservoir simulator showing the porous layer (s) and any obstruction (s) to flow and including petrophysical data, rock property data, and fluid saturation data for layer (s) of reservoir porous rock. In some examples, this input can also be tuned during back adaptation.

Опционально, объем дополнительной нефти, извлекаемой из пласта, может быть оценен в функции времени с использованием обратной адаптации моделирования пласта, проводимой в соответствии со способом 400. Способ оценки объема дополнительной нефти в функции времени включает введение входных данных высокой минерализации в обратно адаптированную моделирующую программу пласта для моделирования заводнения с высокой минерализацией;Optionally, the amount of additional oil recovered from the formation can be estimated as a function of time using the inverse adaptation of reservoir simulations conducted in accordance with method 400. The method for estimating the volume of additional oil as a function of time includes inputting high salinity input data into the back-adapted reservoir simulator to simulate waterflooding with high salinity;

выполнение обратно адаптированной моделирующей программы пласта с использованием обратно адаптированных общих входных данных и выходных данных высокой минерализации, включающих вычисленный объем(ы) нефти, извлеченной из эксплуатационной скважины(н) в условиях высокой минерализации, в функции времени; и оценку объема дополнительной нефти путем вычитания вычисленного объема(ов) нефти, извлеченной из эксплуатационной скважины(н), в функции времени в условиях высокой минерализации, из измеренного объема(ов) нефти, извлеченной из эксплуатационной скважины(н) во время заводнения с низкой минерализацией пласта, в функции времени. Для специалиста должно быть понятно, что в обратно адаптированной моделирующей программе могут быть использованы любые, или все, обратно адаптированные входные данные.running a back-adapted reservoir simulator using back-adapted generic high salinity inputs and outputs including the calculated volume (s) of oil recovered from the production well (s) in high salinity conditions as a function of time; and estimating the volume of additional oil by subtracting the calculated volume (s) of oil recovered from the production well (s), as a function of time in high salinity conditions, from the measured volume (s) of oil recovered from the production well (s) during the low waterflooding. mineralization of the reservoir, as a function of time. It should be clear to one of ordinary skill in the art that any or all of the inversely adapted input data can be used in the back adapted simulator.

Как было упомянуто выше, через нефтяной пласт может, в частности, проходить наблюдательная скважина, в которую может быть опущен каротажный зонд. Например, в наблюдательной скважине может быть помещен каротажный зонд, который может быть использован для измерения водонасыщенностей нефтеносного слоя(ев) пластовой пористой породы или минерализации (общего содержания растворенных твердых веществ) воды, находящейся в поровом пространстве нефтеносного слоя(ев) пластовой пористой породы. На фиг. 5 показана такая наблюдательная скважина 23, проходящая через нефтяной пласт 3. В данном примере наблюдательная скважина 23 проходит через пласт 3 между нагнетательной скважиной 10 и эксплуатационной скважиной 1а. Наблюдательная скважина 23 также содержит каротажный зонд 24, который может, например, измерять водонасыщенность или минерализацию воды, находящейся в пласте 3.As mentioned above, an observation borehole can be drilled through the oil reservoir, into which a logging tool can be lowered. For example, a logging probe may be placed in an observation well that can be used to measure the water saturations of the oil-bearing layer (s) of the porous formation or the salinity (total dissolved solids) of the water in the pore space of the oil-bearing layer (s) of the porous formation. FIG. 5 shows such an observation well 23 passing through an oil reservoir 3. In this example, an observation well 23 passes through the formation 3 between the injection well 10 and the production well 1a. Observation borehole 23 also contains a logging tool 24 that can, for example, measure the water saturation or salinity of water in the formation 3.

Изменения водонасыщенности (а, значит, и нефтенасыщенности) одного или более из нефтеносных слоев пластовой пористой породы могут быть соотнесены с извлечением дополнительной нефти из эксплуатационной скважины. Для специалиста должно быть понятно, что изменение водонасыщенности нефтеносного слоя(ев) пластовой пористой породы указывает на изменение нефтенасыщенности, причем нефтенасыщенность составляет [100 - водонасыщенность%]. Таким образом, для третичного заводнения с низкой минерализацией, когда перемещаемая нефтяная зона распространяется по области пласта, пронизанной наблюдательной скважиной, будут происходить изменения водонасыщенности нефтеносного слоя(ев) пластовой пористой породы. В частности, когда перемещаемая нефтяная зона достигает наблюдательной скважины, происходит увеличение нефтенасыщенности и снижение водонасыщенности пластовой пористой породы (в сравнении с фоновой нефтенасыщенностью и водонасыщенностью пластовой пористой породы в начале заводнения низкой минерализации). Когда задний фронт нефтяной зоны проходит мимо наблюдательной скважины, будет происходить снижение нефтенасыщенности и увеличение водонасыщенности пластовой пористой породы (в сравнении с фоновой нефтенасыщенностью и водонасыщенностью пластовой пористой породы в начале третичного заводнения низкой минерализации). Специалистам должно быть понятно, что после того, как задний фронт перемещаемой нефтяной зоны прошел мимо наблюдательной скважины, пластовая пористая порода придет в состояние остаточной нефтенасыщенности Sor.Changes in water saturation (and hence oil saturation) of one or more of the oil-bearing layers of the reservoir porous rock can be correlated with the extraction of additional oil from the production well. For a specialist it should be clear that a change in the water saturation of the oil-bearing layer (s) of the formation porous rock indicates a change in oil saturation, and the oil saturation is [100 - water saturation%]. Thus, for tertiary waterflooding with low salinity, when the displaced oil zone spreads over the reservoir area penetrated by the observation well, there will be changes in the water saturation of the oil-bearing layer (s) of the reservoir porous rock. In particular, when the displaced oil zone reaches the observation well, there is an increase in oil saturation and a decrease in water saturation of the formation porous rock (in comparison with the background oil saturation and water saturation of the formation porous rock at the beginning of low salinity waterflooding). When the trailing edge of the oil zone passes the observation well, there will be a decrease in oil saturation and an increase in water saturation of the formation porous rock (compared to the background oil saturation and water saturation of the formation porous rock at the beginning of the tertiary flooding of low salinity). It should be clear to those skilled in the art that after the trailing edge of the displaced oil zone has passed the observation well, the porous formation will enter a state of residual oil saturation S or .

При вторичном заводнении низкой минерализации будет иметь место снижение нефтенасыщенности и увеличение водонасыщенности пластовой пористой породы, когда задний фронт перемещаемой нефтяной зоны проходит мимо наблюдательной скважины (в сравнении с фоновыми уровнями нефтенасыщенности и водонасыщенности пластовой пористой породы вначале вторичного заводнения с низкой минерализацией). Специалисту должно быть понятно, что, после того как задний фронт перемещаемой нефтяной зоны прошел мимо наблюдательной скважины, пластовая пористая порода придет в состояние остаточной нефтенасыщенности Sor.With secondary flooding of low salinity, there will be a decrease in oil saturation and an increase in water saturation of the reservoir porous rock when the trailing edge of the displaced oil zone passes the observation well (in comparison with the background levels of oil saturation and water saturation of the reservoir porous rock at the beginning of the secondary flooding with low salinity). The skilled person should understand that after the trailing edge of the displaced oil zone has passed the observation well, the porous formation will enter the state of residual oil saturation Sor.

Изменения минерализации воды, содержащейся в поровом пространстве нефтеносного слоя(ев) пластовой пористой породы могут быть использованы для мониторинга скорости продвижения фронта заводнения низкой минерализации в одном или более нефтеносном слое(ях) нефтяного пласта. При этом будет происходить снижение минерализации воды, содержащейся в поровом пространстве нефтеносногоVariations in the salinity of water contained in the pore space of an oil-bearing layer (s) of a reservoir porous rock can be used to monitor the rate of advancement of a low salinity flooding front in one or more oil-bearing layer (s) of an oil formation. At the same time, there will be a decrease in the mineralization of water contained in the pore space of the oil-bearing

- 15 036572 слоя(ев) по мере продвижения фронта заводнения низкой минерализации мимо наблюдательной скважины. Данные, связанные с обнаружением воды низкой минерализации в эксплуатационной скважине, могут быть в результате использованы для обратной адаптации моделирующей программы нефтяного пласта для достижения большей определенности прогнозирования момента прорыва воды низкой минерализации в эксплуатационную скважину(ы). Эти данные также могут быть использованы для определения того, когда следует повышать частоту отбора проб нефти после заводнения для анализа кислородосодержащих органических соединений в извлекаемой нефти.- 15 036572 layer (s) as the low salinity waterflooding front moves past the observation well. The data associated with the discovery of low salinity water in the production well can then be used to back-adapt the oil reservoir simulator to achieve greater certainty in predicting when low salinity water will break through into the production well (s). This data can also be used to determine when to increase the frequency of oil sampling after waterflooding for the analysis of oxygenated organic compounds in the recovered oil.

В статье G.R. Jerauld et al., Modeling Low-Salinity Waterflooding, SPE 102239, показано, как происходят изменения нефтенасыщенности, водонасыщенности и минерализации в функции расстояния от нагнетательной скважины в ходе вторичного и третичного заводнений низкой минерализации. Jerauld et al. показывают скачки насыщенности в функции расстояния от нагнетательной скважины в конкретный момент времени. Эти скачки относятся к областям, где минерализация и насыщенность внезапно меняются, когда нефть и воду перемещают через пластовую пористую породу. Специалисту должно быть понятно, что посредством временного мониторинга минерализации и насыщенности может быть обнаружен фронт воды низкой минерализации, проходящий мимо наблюдательной скважины. Например, построением графика зависимости минерализации или насыщенности от времени могут быть идентифицированы скачки, описанные Jerauld et al.In an article by G.R. Jerauld et al., Modeling Low-Salinity Waterflooding, SPE 102239, show how changes in oil saturation, water saturation and salinity occur as a function of distance from the injection well during secondary and tertiary low salinity waterflooding. Jerauld et al. show saturation jumps as a function of distance from the injection well at a particular point in time. These jumps refer to areas where salinity and saturation change suddenly as oil and water are moved through the porous reservoir. One of ordinary skill in the art will understand that by temporarily monitoring salinity and saturation, a low salinity water front passing by the observation well can be detected. For example, by plotting salinity or saturation versus time, the jumps described by Jerauld et al.

В другом примере могут быть обнаружены различия в результатах измерений фоновых минерализации и насыщенности и измерений этих параметров после заводнения. Могут быть обнаружены различия между одним или более измерениями после заводнения, характерные для фронта заводнения низкой минерализации. Например, различием может быть увеличение, уменьшение или колебание. Например, обнаруженное различие может быть ростом, снижением или колебанием, составляющим по меньшей мере 50%, по меньшей мере 75%, или по меньшей мере 90%. Обычно фоновая минерализация воды, находящейся в поровом пространстве пластовой пористой породы, может составлять от 15000 до 350000 ppmv. Минерализация воды в поровом пространстве пластовой поровой породы после заводнения, после того как фронт воды низкой минерализации прошел мимо наблюдательной скважины, может составлять в интервале от 200 до 12000 ppmv, предпочтительно от 500 до 10000 ppmv, более предпочтительно от 500 до 5000 ppmv.In another example, differences in baseline salinity and saturation measurements and post-flood measurements of these parameters may be found. Differences between one or more postflood measurements may be found, characteristic of a low salinity waterflood front. For example, the difference could be an increase, decrease, or wobble. For example, the detected difference can be an increase, decrease, or fluctuation of at least 50%, at least 75%, or at least 90%. Typically, the background salinity of water in the pore space of a porous reservoir can range from 15,000 to 350,000 ppmv. The salinity of water in the pore space of the formation pore rock after waterflooding, after the low salinity water front has passed the observation well, can be in the range from 200 to 12000 ppmv, preferably from 500 to 10000 ppmv, more preferably from 500 to 5000 ppmv.

В другом примере фронт воды низкой минерализации может быть обнаружен на наблюдательной скважине при обнаружении присутствия маркерного препарата, который был введен в воду с низкой минерализацией. Этот маркерный препарат может быть использован для прогнозирования момента достижения заводнением низкой минерализации эксплуатационной скважины.In another example, a low salinity water front can be detected in an observation well by detecting the presence of a marker preparation that has been injected into the low salinity water. This marker preparation can be used to predict when waterflooding will reach low salinity of the production well.

На фиг. 6 приведен способ 600 обнаружения извлечения дополнительной нефти из нефтеносного пласта 3, содержащего несколько слоев пластовой пористой породы, причем через пласт 3 проходит по меньшей мере одна нагнетательная скважина 10, по меньшей мере одна эксплуатационная скважина 1а и по меньшей мере одна наблюдательная скважина 23, расположенная между нагнетательной скважиной 10 и эксплуатационной скважиной 1а, при осуществлении которого на шаге 610 вводят каротажную аппаратуру 24 в наблюдательную скважину 23. В одном примере каротажная аппаратура позволяет обнаруживать наличие в воде маркерного препарата. В другом примере каротажную аппаратуру 24 используют для мониторинга изменений в водонасыщении одного или более слоев пластовой пористой породы 3, изменений минерализации воды, находящейся внутри порового пространства слоя(ев) пластовой пористой породы 3, или изменений как водонасыщенности, так и минерализации воды. Способ 600 может полностью или частично осуществляться системой 300.FIG. 6 shows a method 600 for detecting the extraction of additional oil from an oil-bearing formation 3 containing several layers of porous reservoir rock, and through the formation 3 there is at least one injection well 10, at least one production well 1a and at least one observation well 23 located between injection well 10 and production well 1a, in which the logging tool 24 is inserted into observation well 23 at step 610. In one example, the logging tool detects the presence of a marker preparation in the water. In another example, logging tools 24 are used to monitor changes in water saturation of one or more layers of porous formation 3, changes in water salinity within the pore space of layer (s) of porous formation 3, or changes in both water saturation and water salinity. Method 600 can be performed in whole or in part by system 300.

В одном примере при осуществлении способа также, в частности, используют каротажную аппаратуру 24 для формирования фоновых данных измерений по показаниям приборов. Например, могут быть получены фоновые показания для водонасыщенности одного или более нефтеносных слоев пластовой пористой породы 3, фоновых показаний минерализации воды, находящейся в поровом пространстве одного или более нефтеносных слоев пластовой пористой породы 3, или фоновые показания как для водонасыщения, так и для минерализации воды. Если выполняется обнаружение присутствия маркерного препарата для регистрации фронта заводнения с низкой минерализацией, измерение фоновых параметров может не потребоваться.In one example, the method also specifically uses logging equipment 24 to generate background measurement data from the readings. For example, background readings can be obtained for the water saturation of one or more oil-bearing layers of the formation porous rock 3, background readings of the salinity of water in the pore space of one or more oil-bearing layers of the formation porous rock 3, or background readings for both water saturation and water salinity. ... If the presence of a marker preparation is being performed to register a low salinity waterflood front, a background measurement may not be necessary.

На шаге 620 способа начинают заводнение нагнетанием воды низкой минерализации в нефтяной пласт 3 из нагнетательной скважины 10 и извлечением нефти из эксплуатационной скважины 1а. В одном примере в воду с низкой минерализацией опционально вводится маркерный препарат. Минерализация воды с низкой минерализацией может быть уже известна.At step 620, the method begins waterflooding by injecting low salinity water into the oil reservoir 3 from the injection well 10 and extracting oil from the production well 1a. In one example, a marker formulation is optionally added to low salinity water. The salinity of low salinity water may already be known.

На шаге 630 способа каротажную аппаратуру используют в течение продолжительного времени. Например, в течение продолжительного времени могут сниматься показания каротажной аппаратуры после заводнения в части водонасыщения нефтеносного слоя(ев) пластовой пористой породы, минерализации воды, находящейся в поровом пространстве нефтеносного слоя(ев) пластовой пористой породы, или для водонасыщения и минерализации вместе. В одном примере показания каротажной аппаратуры, полученные после заводнения, снимают для обнаружения присутствия маркерного препарата.At step 630 of the method, the logging equipment is used for an extended period of time. For example, logging equipment can be read over a long period of time after waterflooding in terms of water saturation of the oil-bearing layer (s) of the formation porous rock, salinity of water in the pore space of the oil-bearing layer (s) of the formation porous rock, or for water saturation and salinity together. In one example, post-flood logging readings are taken to detect the presence of a marker preparation.

- 16 036572- 16 036572

На шаге 630 также определяют период времени t1 между началом нагнетания воды с низкой минерализацией в нефтяной пласт из нагнетательной скважины(н) и обнаружением фронта воды с низкой минерализацией в наблюдательной скважине. Например, на этом шаге могут идентифицировать различие между одним или более показаниями каротажной аппаратуры после заводнения и фоновыми показаниями для водонасыщенности нефтеносного слоя(ев) пластовой пористой породы, минерализации воды, находящейся в поровом пространстве нефтеносного слоя(ев) пластовой пористой породы или одновременно водонасыщенности и минерализации воды так, что это различие может быть использовано для идентификации изменения водонасыщенности нефтеносного слоя(ев) пластовой пористой породы или изменения одновременно водонасыщенности и минерализации воды вблизи наблюдательной скважины, указывающего на достижение наблюдательной скважины фронтом заводнения низкой минерализации. В другом примере обнаруживается присутствие маркерного препарата, указывающее на достижение наблюдательной скважины фронтом заводнения низкой минерализации.At step 630, a time period t 1 is also determined between the start of the injection of low salinity water into the oil reservoir from the injection well (s) and the detection of a low salinity water front in the observation well. For example, this step may identify the difference between one or more logging readings after waterflooding and background readings for the water saturation of the oil-bearing layer (s) of the reservoir porous rock, the salinity of the water in the pore space of the oil-bearing layer (s) of the reservoir porous rock, or both water saturation and water salinity so that this difference can be used to identify a change in the water saturation of the oil-bearing layer (s) of the reservoir porous rock or a change in both water saturation and salinity of water near the observation well, indicating that the observation well has reached a low salinity flooding front. In another example, the presence of a marker preparation is detected, indicating that a low salinity waterflood front has reached the observation well.

На шаге 630 также определяют расстояние L1 между скважинами, а именно между нагнетательной скважиной(ами) и наблюдательной скважиной, и вычисляют скорость v, с которой продвигается фронт воды с низкой минерализацией, v=L1/t1. На шаге 630 также определяют расстояние L2 между скважинами, а именно наблюдательной скважиной и эксплуатационной скважиной(ами), и используют скорость v продвижения фронта для прогнозирования момента времени t2 прорыва воды с низкой минерализацией в эксплуатационную скважину, где t2=t1+L2/v. Расстояния L1 и L2 обозначены на фиг. 5.Step 630 also determines the distance L1 between the wells, namely between the injection well (s) and the observation well, and calculates the velocity v with which the low salinity water front advances, v = L 1 / t 1 . At step 630, the distance L2 between the wells, namely the observation well and the production well (s), is also determined, and the front advancement velocity v is used to predict the time t 2 of the breakthrough of low salinity water into the production well, where t 2 = t1 + L 2 / v. Distances L1 and L2 are indicated in FIG. 5.

На шаге 640 отбирают фоновую пробу нефти из нефтяного пласта и анализируют ее для формирования фоновых отличительных признаков состава для кислородосодержащих органических соединений в нефти.At 640, a background oil sample is taken from the oil reservoir and analyzed to generate background compositional signatures for oxygenated organic compounds in the oil.

На шаге 650 отбирают пробу нефти после заводнения из нефти, извлеченной из эксплуатационной скважины(н), и анализируют ее для формирования отличительных признаков состава для кислородосодержащих органических соединений в нефти после заводнения для идентификации различия между одним или более наборами отличительных признаков состава для кислородосодержащих органических соединений в нефти после заводнения и набором фоновых отличительных признаков состава для кислородосодержащий органических соединений в нефти, указывающего на извлечение дополнительной нефти за счет заводнения с низкой минерализацией.At step 650, a post-flood oil sample is taken from the oil recovered from the production well (s) and analyzed to generate compositional signatures for oxygenated organic compounds in the postflood oil to identify the difference between one or more sets of compositional signatures for oxygenated organic compounds. in oil after waterflooding and a set of background compositional signatures for oxygenated organic compounds in the oil, indicating the recovery of additional oil from low salinity waterflooding.

Шаг 650 повторяют с нарастающей частотой или сокращающимися промежутками между измерениями по мере приближения к прогнозируемому моменту времени t2, когда вода с низкой минерализацией прорывается в эксплуатационную скважину.Step 650 is repeated with increasing frequency or decreasing measurement intervals as it approaches the predicted time t 2 when the low salinity water breaks into the production well.

На шаге 660 используют найденные различия между наборами отличительных признаков состава для кислородосодержащих органических соединений в нефти после заводнения и фоновых отличительных признаков, для определения момента времени, когда дополнительная нефть прорвется в эксплуатационную скважину.At 660, the differences found between the OOCs in the post-flood oil and the background signatures are found to determine when additional oil will break into the production well.

Любые данные об остаточной нефтенасыщенности, полученные для нефтеносного слоя(ев) пластовой пористой породы путем измерения водонасыщенности ее слоев после прохождения заднего фронта нефтяной перемещаемой зоны (третичным методом извлечения) или заднего фронта дополнительной нефти вторичным методом извлечения) мимо наблюдательной скважины, также могут быть введены в моделирующую программу нефтяного пласта, например модель 308 пласта, для использования в обратной адаптации моделирования пласта к объемам извлеченной нефти и воды. Например, каротажная аппаратура может формировать часть измерительного оборудования 22, показанного на фиг. 3.Any data on the residual oil saturation obtained for the oil-bearing layer (s) of the reservoir porous rock by measuring the water saturation of its layers after the trailing edge of the oil transfer zone (tertiary recovery method) or the trailing edge of additional oil by the secondary recovery method) past the observation well can also be entered into an oil reservoir simulator, such as reservoir model 308, for use in backward matching reservoir simulations to oil and water recovered volumes. For example, the logging tool may form part of the measurement equipment 22 shown in FIG. 3.

Фоновые пробы нефти и пробы после заводнения соответствуют описанным выше.Baseline oil and post-flood samples are as described above.

В том случае, если имеется более одной нагнетательной скважины 10 и более одной эксплуатационной скважины 1a-1d, желательно, чтобы для каждой пары нагнетательной и эксплуатационной скважин имелась наблюдательная скважина 23.In the event that there is more than one injection well 10 and more than one production well 1a-1d, it is desirable for each pair of injection and production wells to have an observation well 23.

Каротажная аппаратура 24 может включать каротажный зонд сопротивлений, зонд ядерномагнитного каротажа или любой другой каротажный зонд, позволяющий идентифицировать изменения водонасыщенности нефтеносного слоя(ев) пластовой пористой породы или изменений минерализации воды, находящейся в поровом пространстве нефтеносных слоев пластовой пористой породы. Если каротажная аппаратура 24 включает каротажный зонд сопротивлений или зонд ядерно-магнитного каротажа (ЯМР), наблюдательная скважина предпочтительно имеет стекловолоконную обсадную трубу для предотвращения попадания пластовых текучих сред в наблюдательную скважину.The logging tool 24 may include a resistivity logging probe, a nuclear magnetic logging probe, or any other logging tool capable of identifying changes in the water saturation of the oil-bearing layer (s) of the porous formation or changes in the salinity of water in the pore space of the oil-bearing layers of the porous formation. If the logging tool 24 includes a resistivity logging probe or a nuclear magnetic logging (NMR) probe, the observation well preferably has fiberglass casing to prevent formation fluids from entering the observation well.

Предпочтительно наблюдательная скважина 23 расположена в основном параллельно эксплуатационной скважине 1a-1d. Предпочтительно, наблюдательная скважина 23 расположена вблизи эксплуатационной скважины 1a-1d так, что изменения водонасыщенности слоев пластовой пористой породы 3 в наблюдательной скважине 23 хорошо согласованы с изменениями водонасыщения слоев пластовой пористой породы 3 в эксплуатационной скважине 1a-1d. Предпочтительно наблюдательная скважина расположена на расстоянии в переделах 30,5 м (100 футов), более предпочтительно в пределах 15,2 м (50 футов) от эксплуатационной скважины 1a-1d, в частности в пределах 7,6 м (25 футов) от эксплуатационной скважины 1a-1d. Подходящим расстоянием наблюдательной скважины 23 от эксплуатационной скважины 1a-1d является расстояние от 3,0 до 30,5 м (10-100 футов), предпочтительно от 4,6 до 15,2 мPreferably, observation well 23 is substantially parallel to production well 1a-1d. Preferably, observation well 23 is located close to production well 1a-1d such that changes in the water saturation of the formation porous layers 3 in observation well 23 are in good agreement with changes in the water saturation of the layers of porous formation 3 in production wells 1a-1d. Preferably, the observation well is located within 30.5 m (100 ft), more preferably within 15.2 m (50 ft) of the production well 1a-1d, in particular within 7.6 m (25 ft) of the production well. wells 1a-1d. A suitable distance of observation well 23 from production well 1a-1d is 3.0 to 30.5 m (10-100 ft), preferably 4.6 to 15.2 m

- 17 036572 (15-50 футов), в частности от 4,6 до 7,6 м (15-25 футов).- 17 036572 (15-50 feet), in particular from 4.6 to 7.6 m (15-25 feet).

Пробы нефти после заводнения могут отбираться либо непрерывно, либо периодически, как это было описано выше. Предпочтительно, анализ фоновой пробы нефти и проб нефти после заводнения на отличительные признаки состава для кислородосодержащих органических соединений в нефти может быть выполнен с использованием МСВР, как это было описано выше.After waterflooding, oil samples can be taken either continuously or periodically, as described above. Preferably, analysis of baseline oil and post-flood oil samples for compositional signatures for oxygenated organic compounds in the oil can be performed using HRMS as described above.

Специалисту известно, что вода обычно добывается вместе с нефтью из эксплуатационной скважины(н) 1a-1d. Соответственно, текучие среды, добываемые из нефтяного пласта, обычно разделяются в производственном оборудовании на нефтяную фазу, водную фазу и газовую фазу, и образцы отделенной нефти далее анализируются на кислородосодержащие органические соединения, как это было описано выше. Опционально, из добытой воды в течение продолжительного времени также могут отбираться пробы и подвергаться анализу на повышение концентрации одного или более ионов, например ионов Fe2+, Са2+, Mg2+ и Sr2+, в частности ионов Са2+ и Mg2+, связанных с прорывом воды с низкой минерализацией в эксплуатационные скважины 1a-1d. Пробы извлеченной воды могут быть также подвергнуты анализу на снижение общего содержания растворенных твердых веществ (минерализации), связанное с прорывом воды с низкой минерализацией в эксплуатационную скважину(ы) 1a-1d. Специалисту должно быть понятно, что для вторичного заводнения с низкой минерализацией, после прорыва воды с низкой минерализацией в эксплуатационную скважину(ы) 1a-1d, добытая вода содержит смесь реликтовой воды (воды, исходно находящейся в нефтяном пласте) и воды с низкой минерализацией. Для третичного заводнения, после прорыва воды с низкой минерализацией в эксплуатационную скважину(ны), полученная вода обычно содержит смесь (а) реликтовой воды, (б) любой ранее закачанной воды (например, воды с высокой минерализацией) и (в) закачанной воды с низкой минерализацией. Пробы полученной воды могут отбираться непрерывно или с перерывами. Прорыв перемещаемой зоны дополнительной нефти может случиться перед прорывом воды с низкой минерализацией в скважину. Однако, благодаря неоднородностям нефтяного пласта, например, различию проницаемости нефтеносных слоев пласта, может происходить прорыв воды с низкой минерализацией в эксплуатационную скважину(ы) из одного или более из нефтеносных слоев с более высокой проницаемостью, перед прорывом перемещаемой зоны дополнительной нефти из одного или более из нефтеносных слоев с низкой проницаемостью.The skilled person knows that water is usually produced together with oil from the production well (n) 1a-1d. Accordingly, fluids produced from an oil reservoir are typically separated in production equipment into oil phase, water phase and gas phase, and samples of the separated oil are further analyzed for oxygenated organic compounds, as described above. Optionally, samples can also be taken from the extracted water over a long period of time and analyzed for an increase in the concentration of one or more ions, for example, Fe 2+ , Ca 2+ , Mg 2+ and Sr2 + ions, in particular Ca 2+ and Mg2 + ions associated with the breakthrough of water with low salinity in production wells 1a-1d. The recovered water samples can also be analyzed for the reduction in total dissolved solids (salinity) associated with the breakthrough of low salinity water into production well (s) 1a-1d. One of ordinary skill in the art would understand that for low salinity secondary flooding, after the low salinity water breakthrough into production well (s) 1a-1d, the produced water contains a mixture of relic water (water originally in the oil reservoir) and low salinity water. For tertiary flooding, after water with low salinity breakthrough into the production well (s), the produced water usually contains a mixture of (a) relict water, (b) any previously injected water (for example, water with high salinity) and (c) injected water with low mineralization. Samples of the resulting water can be taken continuously or intermittently. A breakthrough of the displaced additional oil zone may occur before the low salinity water breakthrough into the well. However, due to heterogeneities in the oil reservoir, for example, the difference in the permeability of the oil-bearing layers of the formation, water with low salinity may break through into the production well (s) from one or more of the oil-bearing layers with higher permeability, before the breakthrough of the transferred zone of additional oil from one or more from oil-bearing layers with low permeability.

Информация, относящаяся к прорыву воды с низкой минерализацией в эксплуатационную скважину(ны), вместе с информацией, относящейся к присутствию дополнительной нефти в нефти, извлекаемой из эксплуатационной скважины(н), позволяет более эффективно управлять заводнением с низкой минерализацией. При этом развитие распространения заводнения с низкой минерализацией может быть легко определено путем сравнения проб извлекаемой нефти и, опционально, извлекаемой воды, в течение продолжительного времени из одной или более эксплуатационных скважин (относительно фоновых проб нефти и извлекаемой воды). В результате могут быть приняты надлежащие меры по управлению обводненностью скважинной продукции, локализации нефти, при ее обнаружении, оставшейся в пласте после обычных способов добычи, и увеличения срока эксплуатации скважины.Information related to the breakthrough of low salinity water into the production well (s), together with information related to the presence of additional oil in oil recovered from the production well (s), allows for more efficient management of low salinity waterflooding. In this case, the development of the spread of waterflooding with low salinity can be easily determined by comparing samples of recovered oil and, optionally, recovered water, over a long period of time from one or more production wells (relative to background oil samples and recovered water). As a result, appropriate measures can be taken to control the water cut of the well, contain oil, if found, remaining in the formation after conventional production methods, and increase the life of the well.

При необходимости, в нагнетаемую воду с низкой минерализацией может быть добавлен маркерный препарат, а извлекаемая вода анализируется на присутствие маркерного препарата, указывающего на прорыв воды с низкой минерализацией в эксплуатационную скважину(ы).If necessary, a marker preparation can be added to the low salinity injected water, and the recovered water is analyzed for the presence of a marker preparation indicating the breakthrough of low salinity water into the production well (s).

В том случае, если используются более одной эксплуатационной скважины, предпочтительно, чтобы пробы нефти отбирались из каждой из эксплуатационных скважин, и пробы нефти из каждой из эксплуатационных скважин подвергались анализу для определения отличительных признаков состава после заводнения для кислородосодержащих органических соединений в нефти. Таким образом, идентификация наличия или отсутствия отличительных признаков состава для кислородосодержащих органических соединений, указывающих на дополнительную нефть в разных эксплуатационных скважинах, позволяет следить за распространением заводнения с низкой минерализацией, в частности путем идентификации областей нефтяного пласта, откуда дополнительная нефть не была извлечена. Когда имеется более одной нагнетательной скважины, и в нагнетательную воду с низкой минерализацией добавляется маркерный препарат, предпочтительно, чтобы для каждой эксплуатационной скважины использовался свой, отличающийся, маркерный препарат, что обеспечивает мониторинг перемещения нагнетательной воды с низкой минерализацией по нефтяному пласту (т.е. движение между разными парами нагнетательных и эксплуатационных скважин).In the event that more than one production well is used, it is preferred that oil samples are taken from each of the production wells, and oil samples from each of the production wells are analyzed to determine the compositional signature after flooding for oxygenated organic compounds in the oil. Thus, identifying the presence or absence of compositional signatures for oxygenated organic compounds indicative of additional oil in different production wells allows tracking the spread of low salinity waterflooding, in particular by identifying areas of the oil reservoir from which additional oil has not been recovered. When there is more than one injection well and a marker formulation is added to the low salinity injection water, it is preferred that a different marker formulation is used for each production well to monitor the movement of the low salinity injection water through the oil reservoir (i.e. movement between different pairs of injection and production wells).

Кроме того, для третичного заводнения с низкой минерализацией мониторинг отношения нефти к воде (н/в) в текучих средах, добываемых из эксплуатационной скважины(н), может осуществляться определением общего дебита для извлекаемых текучих сред (нефти, воды и газа) и рабочих дебитов для извлекаемых потоков нефти и воды, разделяемых на производственном оборудовании. Увеличение отношения н/в указывает на приход зоны перемещаемой дополнительной нефти к одной или более эксплуатационным скважинам. Если возможно, мониторинг отношения н/в для каждой эксплуатационной скважины может осуществляться путем отбора проб текучих сред, извлекаемых из каждой эксплуатационной скважины.In addition, for tertiary waterflooding with low salinity, the monitoring of the oil-to-water (o / w) ratio in fluids produced from the production well (s) can be performed by determining the total production rate for the recovered fluids (oil, water and gas) and operating rates. for recoverable streams of oil and water, separated in production equipment. An increase in the L / W ratio indicates the arrival of the zone of transferred additional oil to one or more production wells. If possible, monitoring the L / V ratio for each production well can be done by sampling the fluids extracted from each production well.

Пробы добываемой нефти можно анализировать в производственном оборудовании, либо в лаборатории, удаленной от производственного оборудования. Аналогично, образцы извлекаемой воды можноProduced oil samples can be analyzed in production equipment, or in a laboratory remote from production equipment. Likewise, recovered water samples can be

- 18 036572 анализировать в производственном оборудовании либо в лаборатории, удаленной от производственного оборудования. Для снижения риска каких-либо изменений химического состава образцов, образцы могут охлаждаться перед анализом (например, могут охлаждаться до температуры менее 10°C, в частности, до температуры в интервале от 3 до 5°C). Риск каких-либо изменений химического состава проб может быть далее снижен гарантией того, что из образцов удален кислород. В частности, образцы могут храниться в инертной атмосфере, например, в атмосфере азота. Предпочтительно образцы добываемой нефти хранятся до анализа менее 1 месяца, более предпочтительно менее 2 недель, в частности менее 1 недели.- 18 036572 analyze in production equipment or in a laboratory remote from production equipment. To reduce the risk of any changes in the chemical composition of the samples, the samples can be cooled before analysis (for example, they can be cooled to a temperature of less than 10 ° C, in particular, to a temperature in the range from 3 to 5 ° C). The risk of any changes in the chemical composition of the samples can be further reduced by ensuring that oxygen is removed from the samples. In particular, samples can be stored under an inert atmosphere, such as nitrogen. Preferably, the produced oil samples are stored prior to analysis for less than 1 month, more preferably less than 2 weeks, in particular less than 1 week.

Как было показано выше, способы 200, 400 и 600 могут осуществляться во время вторичного либо третичного заводнения низкой минерализации.As discussed above, methods 200, 400 and 600 can be performed during secondary or tertiary low salinity waterflooding.

Могут использоваться одна нагнетательная скважина и одна эксплуатационная скважина, однако предпочтительно использование более одной нагнетательной скважины и более одной эксплуатационной скважины. Могут существовать различные пространственные взаимные расположения между некоторой или каждой нагнетательной скважиной, и некоторой или каждой эксплуатационной скважиной. Нагнетательные скважины могут располагаться вокруг эксплуатационной скважины. В другом варианте нагнетательные скважины могут располагаться двумя или более рядами, между каждыми из которых располагаются эксплуатационные скважины. Обычной схемой расположения нагнетательных скважин для наземных промыслов является линейная рядная система площадного заводнения, шахматнорядная система площадного заводнения, двухточечная, трехточечная, четырехточечная, пятиточечная, семиточечная и девятиточечная. Схемы называются нормальными или правильными, если каждая включает только одну эксплуатационную скважину. Схемы считаются обращенными, если каждая включает только одну нагнетательную скважину. Специалисту должно быть понятно, как управлять работой нагнетательных скважин внутриконтурного заводнения для достижения максимальной нефтеотдачи во время заводнения с низкой минерализацией.One injection well and one production well can be used, however, more than one injection well and more than one production well are preferred. There may be various spatial relationships between some or every injection well and some or every production well. The injection wells can be located around the production well. In another embodiment, the injection wells can be located in two or more rows, between each of which there are production wells. Typical onshore injection wells are in-line areal flooding, staggered areal flooding, two-spot, three-spot, four-spot, five-spot, seven-spot and nine-spot. The patterns are called normal or correct if each includes only one production well. Schemes are considered reversed if each includes only one injection well. One of ordinary skill in the art should understand how to control the operation of in-line injection wells to achieve maximum oil recovery during low salinity waterflooding.

Контур заводнения может быть изменен в ходе эксплуатации нефтяного пласта для изменения направления потока в пласте для обеспечения контакта с нетронутой нефтью. Также широко используется сокращение размера контура заводнения посредством бурения с меньшим интервалом (уплотнительного), улучшающего извлечение нефти за счет повышения непрерывности пласта между нагнетательными скважинами и эксплуатационными скважинами. Этот способ, однако, менее пригоден для оффшорных нефтяных пластов из-за высокой стоимости уплотнительного бурения. Способы 200, 400 и 600 могут быть использованы для определения оптимальных мест бурения уплотнительных скважин на основе присутствия или отсутствия различия в отличительных признаках состава кислородосодержащих органических соединений в нефти, добываемой из существующих эксплуатационных скважин (и степени этого различия).The waterflooding contour can be changed during the production of the oil reservoir to change the direction of flow in the reservoir to ensure contact with the intact oil. It is also widely used to reduce the size of the waterflooding contour through drilling with a smaller interval (infill), which improves oil recovery by increasing the continuity of the reservoir between injection wells and production wells. This method, however, is less suitable for offshore oil reservoirs due to the high cost of infill drilling. Methods 200, 400, and 600 can be used to determine the optimal locations to drill infill wells based on the presence or absence of differences in the OOC signatures in the oil produced from existing production wells (and the extent of this difference).

Далее настоящее изобретение будет проиллюстрировано приведенными ниже примерами.The present invention will be further illustrated by the following examples.

Экспериментальная частьexperimental part

Приведенные далее примеры экспериментальных результатов помогают продемонстрировать изменение отличительных признаков состава кислородосодержащих органических соединений в подвижной нефти до заводнения и во время него. Изменения отличительных признаков могут быть связаны с добычей дополнительной нефти.The following examples of experimental results help to demonstrate the change in the distinguishing characteristics of the composition of oxygenated organic compounds in mobile oil before and during waterflooding. Changes in distinguishing features may be associated with the production of additional oil.

Приспособление для заводнения керна.Core flooding device.

Эксперименты по заводнению керна выполнялись с использованием приспособлений для заводнения керна, работающих в условиях, отличающихся от условий нефтяного пласта (обычно называемых упрощенными условиями) при температуре до 75°C, поровом давлении 20 бар абс. и более высоком ограничивающем горном давлении до 60 бар абс. В приспособлении для заводнения керна используются жидкости без свободного газа (нефть и вода не имеют растворенных газов при условиях эксперимента).Coreflood experiments have been performed using coreflooding equipment operating under conditions other than oil reservoir conditions (commonly referred to as simplified conditions) up to 75 ° C, 20 bar abs. and higher limiting overburden pressures up to 60 bar abs. The core flooding device uses fluids without free gas (oil and water have no dissolved gases under experimental conditions).

Приготовление столбика керна.Core column preparation.

Для исследования использовались столбики керна (образцы породы) длиной 3 дюйма и диаметром 1,5 дюйма. Специалисту, однако, понятно, что также могут быть использованы столбики керна и с другими размерами. Столбики керна приготовлялись либо из кернов песчаника, взятых из нефтяных пластов (керны А, В, С, D, Е и I), или из массива обнажений породы (керны F, G и Н). Под керном понимается цилиндрическая секция пластовой пористой породы, получаемая бурением породы колонковым буром, имеющим вращающийся кольцевой режущий инструмент и устройство хранения цилиндрического керна. Свойства породы в разных слоях керна могут сильно отличаться.For the study, cores (rock samples) 3 "long and 1.5" in diameter were used. The skilled person, however, will appreciate that other core sizes can also be used. Cores were prepared either from sandstone cores taken from oil reservoirs (cores A, B, C, D, E, and I) or from an outcrop massif (cores F, G, and H). By core is meant a cylindrical section of porous reservoir rock obtained by drilling the rock with a core drill having a rotating annular cutting tool and a cylindrical core storage device. The rock properties in different layers of the core can be very different.

Пористости, проницаемости для воды (Kw) при 100% водонасыщенности (Sw=1) и минералогический состав проб керна показаны в табл. 1. В случае проб обнаженной породы, минералогический состав был представлен усредненными величинами, определенными методом рентгеновской дифракции на нескольких пробах обнаженной породы. Для проб С и Е керна минералогический состав оценивался с использованием проб, смежных с теми пробами, что использовались в экспериментах с заводнением. Данные измерений рентгеновской дифракции пробы D керна отсутствовали.Porosity, water permeability (K w ) at 100% water saturation (S w = 1) and mineralogical composition of core samples are shown in table. 1. In the case of outcrop samples, the mineralogical composition was represented by averaged values determined by X-ray diffraction from several outcrop samples. For C and E core samples, the mineralogical composition was estimated using samples adjacent to those used in the waterflood experiments. X-ray diffraction data for core sample D were absent.

- 19 036572- 19 036572

Таблица 1Table 1

Анализ породыBreed analysis

Тип столбика Column type Пористость % Porosity% Kw при Sw=l (миллидарси, мД) Kw at Sw = l (millidarci, mD) Кварц, % Quartz,% Содержание глины, % Clay content,% Другие минералы, % Other minerals,% Керн А - Ст. 1 Kern A - St. one 24,8 24.8 190,0 190.0 94,3 94.3 3,1 3.1 2,6 2.6 Керн А - Ст. 2 Kern A - St. 2 23,8 23.8 36,0 36.0 83,1 83.1 6,9 6.9 10,0 10.0 Керн В - Ст. 1 Kern B - St. one 15,2 15.2 37,1 37.1 75,3 75.3 И,6 And, 6 13,0 13.0 Керн В - Ст. 2 Kern B - St. 2 15,1 15.1 41,8 41.8 87,1 . 87.1. 6,5 6.5 6,3 6,3 Керн С - Ст. 1 Kern S - St. one 24,8 24.8 91,2 91.2 69,4 69.4 20,5 20.5 Ю,1 Yu, 1 Керн С - Ст. 2 Kern S - St. 2 14,7 14.7 7.1 7.1 83,0 83.0 8,4 8.4 8,6 8.6 Керн D - Ст. 1 Kern D - St. one 16,0 16.0 128,2 128.2 Керн Е - Ст. 1 Kern E - St. one 18,9 18.9 15,1 15.1 68,6 68.6 3,6 3.6 27,8' 27.8 ' Керн D - Ст. 2 Kern D - St. 2 16,7 16.7 170,0 170.0 93,2 93.2 5,4 5.4 1,4 1.4 Керн С - Ст. 3 Kern S - St. 3 21,7 21,7 108,9 108.9 78,5' 78.5 ' 14,0 14.0 7,5 7.5 Керн С - Ст. 4 Kern S - St. 4 24,7 24.7 101,2 101.2 78,5 78.5 14,0 14.0 7,5' 7.5 ' Керн F - Ст. 1 Kern F - St. one 15,2 15.2 37,5 37.5 76,0 76.0 и,з of 12,7' 12.7 ' Керн G - Ст. 1 Kern G - St. one 29,4 29.4 948,2 948.2 85,0 85.0 10,9 10.9 4,1 4.1 Керн Н - Ст. 1 Kern N - St. one 24,6 24.6 158,1 158.1 86,6 86.6 8,4 8.4 5,0 5.0

Столбец Другие минералы в табл. 1 относится к другим кристаллическим минералам, помимо кварца и глин, включая доломит, кальцит, полевой шпат, сидерит, плагиоклаз, пирит, галит, гематит, гетит и барит.Column Other minerals in tab. 1 refers to other crystalline minerals besides quartz and clays, including dolomite, calcite, feldspar, siderite, plagioclase, pyrite, halite, hematite, goethite, and barite.

Сначала каждая проба керна приводилась в исходное состояние, т.е., проба очищалась с использованием хорошо смешиваемых растворителей (например, метанола и толуола) так, чтобы проба керна была максимально близка к состоянию гидрофильного керна. Эта очистка продолжалась, пока вытекающая из пробы керна жидкость не становилась бесцветной. После очистки, проба керна помещалась в кернодержатель гидростатического типа и насыщалась реликтовой водой с высокой минерализацией. Состав реликтовой воды, использованной в каждом примере, приведен в табл. 4. После пропускания приблизительно 10 поровых объемов (ПО) реликтовой воды, проба керна извлекалась из гидростатического кернодержателя, и в пробе керна устанавливалась начальная водонасыщенность посредством описанной ниже процедуры.First, each core sample was brought to its original state, i.e., the sample was cleaned using well-miscible solvents (for example, methanol and toluene) so that the core sample was as close as possible to the state of a hydrophilic core. This cleaning continued until the liquid flowing out of the core sample became colorless. After cleaning, the core sample was placed in a hydrostatic-type core holder and saturated with relict water with high mineralization. The composition of the relict water used in each example is shown in table. 4. After passing approximately 10 pore volumes (PO) of relict water, a core sample was removed from the hydrostatic core holder and the initial water saturation was established in the core sample using the procedure described below.

Получение начальной водонасыщенности (Swi).Getting the initial water saturation (S wi ).

Важно, чтобы каждая проба керна имела характерное значение начальной водонасыщенности (Swi). Начальная водонасыщенность пробы керна достигается методом уменьшения насыщенности пористой пластинки с использованием азота - газа с выраженными несмачивающими свойствами. Этот метод хорошо известен специалистам и подробно здесь описываться не будет. После достижения начальной водонасыщенности проба керна помещалась в кернодержатель гидростатического типа и насыщалась очищенной нефтью под обратным давлением. Затем выполнялось отмучивание (описано ниже) для определения полученной величины Swi.It is important that each core sample has a characteristic initial water saturation (Swi) value. The initial water saturation of the core sample is achieved by reducing the saturation of the porous plate using nitrogen - a gas with pronounced non-wetting properties. This method is well known in the art and will not be described in detail here. After reaching the initial water saturation, the core sample was placed in a hydrostatic-type core holder and saturated with refined oil under back pressure. Then, elutriation (described below) was performed to determine the obtained Swi value.

Старение проб керна.Aging of core samples.

Далее проба керна помещалась в кернодержатель и медленно доводилась до испытательных условий повышением давления и температуры.Then the core sample was placed in a core holder and slowly brought to the test conditions by increasing the pressure and temperature.

Далее очищенная нефть в условиях испытаний вытеснялась сырой нагнетанием столбика толуола объемом 0,5 ПО. При этом столбик толуола нагнетался в пробу керна перед нагнетанием сырой нефти. Толуол смешивается как с очищенной нефтью, так и с сырой нефтью, и поэтому позволяет сырой нефти легко вытеснить очищенную нефть. После стабилизации перепада давлений на пробе керна, определялась эффективная проницаемость пробы керна для сырой нефти с использованием хорошо известного специалистам способа. Далее выполнялось старение пробы керна при повышенной температуре в сырой нефти либо в течение одной недели (Примеры 1-8 и 10-13) или трех недель (Пример 9). В ходе процесса старения, сырая нефть была замещена непосредственно перед началом заводнения пробы керна. Сырая нефть также замещалась еженедельно в ходе процесса старения в Примере 9. Минимально один поровый объем сырой нефти нагнетался в пробу керна и достаточное количество сырой нефти было использовано для достижения постоянного перепада давления (дифференциальное давление) на пробе керна.Further, the refined oil under test conditions was displaced by crude by injecting a column of toluene with a volume of 0.5 PO. In this case, a column of toluene was injected into the core sample before the injection of crude oil. Toluene mixes with both refined oil and crude oil, and therefore allows crude oil to easily displace refined oil. After stabilizing the pressure drop across the core sample, the effective permeability of the core sample to crude oil was determined using a method well known in the art. Next, the aging of the core sample was performed at an elevated temperature in crude oil for either one week (Examples 1-8 and 10-13) or three weeks (Example 9). During the aging process, crude oil was displaced just before the start of the core flooding. Crude oil was also replaced weekly during the aging process in Example 9. A minimum of one pore volume of crude oil was injected into the core sample and sufficient crude oil was used to achieve a constant pressure drop (differential pressure) across the core sample.

Свойства образцов сырой нефти, использованной в процессе старения, приведены в табл. 2.The properties of samples of crude oil used in the aging process are shown in table. 2.

Таблица 2table 2

Свойства образцов сырой нефтиProperties of crude oil samples

Сырая нефть Raw oil Плотность при комнатной температуре (г/мл) Density at room temperature (g / ml) Вязкость Viscosity Общее кислотное число (мг/г КОН) Total acid number (mg / g KOH) Общее щелочное число (мг/г КОН) Total base number (mg / g KOH) при 40°С (сантистокс) at 40 ° C (centistokes) при 100°С (сантистокс) at 100 ° C (centistokes) 1 one 0,9155 0.9155 40,5 40.5 6,8 6.8 0,42 0.42 0,39 0.39 2* 2 * 0,9354 0.9354 117,0 117.0 12,3 12.3 0,37 0.37 0,49 0.49 3 3 0,9171 0.9171 41,7 41,7 6,8 6.8 0,23 0.23 0,52 0.52

*Сырая нефть 2 была разбавлена додеканом для снижения вязкости.* Crude Oil 2 was diluted with dodecane to lower the viscosity.

- 20 036572- 20 036572

Испытания по заводнению керна.Core flood tests.

Все испытания по заводнению керна выполнялись в нестационарных условиях с использованием процедур, хорошо известных специалистам.All coreflood tests were performed under non-stationary conditions using procedures well known in the art.

Вода нагнеталась в пробы керна с расходом, указанным в табл. 4 (соответствует типичной скорости продвижения фронта при заводнении нефтяного пласта).Water was injected into the core samples with a flow rate indicated in table. 4 (corresponds to the typical rate of advance of the front during waterflooding of an oil reservoir).

Испытания по вторичному заводнению выполнялись с использованием воды одного типа (вода с низкой минерализацией). Испытания по заводнению керна вторичными водами с низкой минерализацией продолжались, пока не достигалось равновесное состояние перепада давления и показателей добычи нефти. Что касается добычи нефти, достижение равновесия определялось по отсутствию нефти в выходном потоке, отводимом от пробы керна. Затем измерялась проницаемость пробы керна для воды при остаточной (оставшейся) насыщенности нефти способом, хорошо известным специалистам.Secondary flooding tests were carried out using one type of water (low salinity water). The core flood tests with low salinity secondary waters continued until an equilibrium state of pressure drop and oil production was achieved. With regard to oil production, equilibrium was determined by the absence of oil in the outlet flow from the core sample. Then the water permeability of the core sample was measured at the residual (remaining) oil saturation in a manner well known to those skilled in the art.

Испытания по третичному заводнению выполнялись с водой высокой минерализации методом вторичной добычи. Испытания по заводнению керна вторичными водами с высокой минерализацией продолжались, пока не достигалось равновесное состояние перепада давления и показаний извлечения нефти. Затем начиналось заводнение водой с низкой минерализацией, которое продолжалось до тех пор, пока перепад давления и показатели извлечения нефти не достигали равновесия. И в этом случае, что касается извлечения нефти, достижение равновесия определялось по отсутствию нефти в выходном потоке, отводимом от пробы керна. Затем измерялась проницаемость проб керна для воды при остаточной (оставшейся) насыщенности нефти.The tertiary flood tests were carried out with high salinity water using the secondary recovery method. High salinity secondary water core flooding tests continued until equilibrium pressure drop and oil recovery readings were reached. Then low salinity waterflooding began and continued until pressure drop and oil recovery rates reached equilibrium. And in this case, with regard to oil recovery, the achievement of equilibrium was determined by the absence of oil in the output stream withdrawn from the core sample. Then the water permeability of core samples was measured at residual (remaining) oil saturation.

Состав образцов воды, использованной в испытаниях по заводнению керна, представлен в табл. 3.The composition of the water samples used in the coreflood tests is presented in table. 3.

Во время испытаний по заводнению керна пробы нефти и получаемого водного отходящего потока собирались, и определялось количество нефти, добытой при различных условиях заводнения.During the coreflood tests, samples of oil and the resulting aqueous effluent were collected and the amount of oil recovered under various waterflooding conditions was determined.

В конце последовательности заводнений последняя нефтенасыщенность пробы керна определялась посредством испытания отмучиванием (описано ниже) для обеспечения эффективного материального баланса в последовательности заводнений.At the end of the waterflood sequence, the last oil saturation of the core sample was determined through an elutriation test (described below) to ensure an effective material balance in the waterflood sequence.

Таблица 3Table 3

Состав водыWater composition

Вода 1 Water 1 Вода 2 Water 2 Вода 3 Water 3 Вода 4 Water 4 Вода 5 Water 5 Вода 6 Water 6 Вода 7 Water 7 Вода 8 Water 8 Вода 9 Water 9 Вода 10 Water 10 Соль Salt мг/л mg / l мг/л mg / l мг/л mg / l мг/л mg / l мг/л mg / l мг/л mg / l мг/л mg / l мг/л mg / l мг/л mg / l мг/л mg / l N аНСО3 N ANSO 3 2464,43 2464.43 74,48 74.48 191,37 191.37 6,28 6.28 191,37 191.37 6,28 6.28 191,37 191.37 31,90 31.90 0,00 0.00 47,84 47.84 Na2SC>4Na 2 SC> 4 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 СаС12.2Н2Оа CaCl 2 .2H 2 O a 260,41 260.41 7,87 7.87 1467,07 1467.07 48,12 48.12 1467,07 1467.07 36,34 36.34 1467,07 1467.07 9581,05 9581.05 6700,00 6700,00 5524,05 5524.05 MgCl2.6H2Oa MgCl 2 .6H 2 O a 276,03 276.03 8,34 8.34 10639,80 10639.80 348,99 348.99 10639,80 10639.80 163,60 163.60 10639,80 10639.80 0,00 0.00 300,00 300,00 5319,90 5319.90 КС1 CS1 68,64 68.64 2,07 2.07 724,57 724.57 23,77 23.77 724,57 724.57 23,77 23.77 724,57 724.57 724,57 724.57 600,00 600.00 724,57 724.57 SrCl2.6H2Oa SrCl 2 .6H 2 O a 14,30 14.30 0,43 0.43 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 Nai Nai 30223,25 30223.25 913,35 913.35 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 0,00 0.00 50000,00 50,000.00 50000,00 50,000.00 28200,00 28200,00 50000,00 50,000.00 NaCl NaCl 0,00 0.00 0,00 0.00 23478,11 23478.11 770,08 770.08 14086,87 14086.87 462,04 462.04 3960,09 3960.09 4093,80 4093.80 0,00 0.00 4082,7 4082.7 ОСРТВ (мг/л) OSRTV (mg / l) 33090,87 33090.87 1000,0 1000.0 30489,72 30489.72 1000,1 1000.1 21098,48 21098.48 596,22 596.22 60971,70 60971.70 62085,16 62085.16 33999,98 33999.98 61520,39 61520.39

а Кристаллизационная вода не входит в ОСРТВ. a Crystallization water is not included in the RTOS.

- 21 036572- 21 036572

Таблица 4Table 4

Испытания по заводнению кернаCoreflood tests

Пример Example Тип столбика Column type Реликтовая вода Connate water Тип нефти Oil type Вторичная вода Secondary water Третичная вода 1 Tertiary water 1 Расход нагнетания (мл\час) Discharge rate (ml \ hour) Извлеченная дополнительная нефть Extra oil recovered 1 one Керн А - столб. 1 Kern A - pillar. one Вода 1 Water 1 Нефть 1 Oil 1 Вода 1 Water 1 Вода 2 Water 2 4 4 Да Yes 2 2 Керн А - столб.2 Kern A - pillar 2 Вода 1 Water 1 Нефть 1 Oil 1 Вода 3 Water 3 Вода 4 Water 4 3,9 3.9 Да Yes 3 3 Керн В - столб. 1 Kern B - pillar. one Вода 7 Water 7 Нефть 2 Oil 2 Вода 3 Water 3 Вода 4 Water 4 3,99 3.99 Да Yes 4 4 Керн А - столб.2 Kern A - pillar 2 Вода 7 Water 7 Нефть 2 Oil 2 Вода 3 Water 3 Вода 4 Water 4 10 ten Да Yes 5 5 Керн С - столб. 1 Kern C - pillar. one Вода 3 Water 3 Нефть 2 Oil 2 Вода 3 Water 3 Вода 4 Water 4 10 ten Да Yes 6 6 Керн С - столб.2 Kern C - pillar 2 Вода 7 Water 7 Нефть 2 Oil 2 Вода 4 Water 4 4 4 Нет данных No data 7 7 Керн D - столб. 1 Core D - pillar. one Вода 8 Water 8 Нефть 2 Oil 2 Вода 3 Water 3 3,87 3.87 8 8 Керн Е - столб. 1 Kern E - pillar. one Вода 9 Water 9 Нефть 2 Oil 2 Вода 3 Water 3 Вода 4 Water 4 3,86 3.86 Да Yes 9 nine Керн D - столб.2 Core D - pillar 2 Вода 10 Water 10 Нефть 3 Oil 3 Вода 3 Water 3 Вода 6 Water 6 3,82 3.82 Да Yes 10 ten Керн С - столб.3 Kern C - pillar 3 Вода 3 Water 3 Нефть 3 Oil 3 Вода 3 Water 3 Вода 4 Water 4 10 ten Да Yes И AND Керн F - столб. 1 Kern F - pillar. one Вода 3 Water 3 Нефть 3 Oil 3 Вода 4 Water 4 10 ten Нет данных No data 12 12 Керн G - столб. 1 Kern G - pillar. one Вода 3 Water 3 Нефть 3 Oil 3 Вода 4 Water 4 10 ten - - 13 13 Керн Н - столб. 1 Kern N - pillar. one Вода 3 Water 3 Нефть 3 Oil 3 Вода 4 Water 4 10 ten Нет данных No data

Испытания отмучиванием.Exhaustion tests.

Испытания отмучиванием проводились на разных этапах приготовления проб керна и экспериментов по заводнению. Задача испытания отмучиванием состоит в измерении объема текучей среды внутри пробы керна на разных этапах экспериментов. Например, испытание отмучиванием, проводимое на пробе керна со 100% водонасыщенностью, позволит получить данные о поровом объеме и пористости пробы керна, а испытание отмучиванием, проведенное на пробе керна с исходной водонасыщенностью (Swi) или остаточной нефтенасыщенностью (Sor), предоставит данные об уровне этих значений насыщенности. Таким образом, результаты испытаний отмучиванием дают уверенность в объемных данных, получаемых во время экспериментов по заводнению.The elutriation tests were carried out at different stages of core sample preparation and waterflooding experiments. The purpose of the elutriation test is to measure the volume of fluid within the core sample at different stages of the experiment. For example, an elutriation test performed on a core sample with 100% water saturation will provide data on the pore volume and porosity of the core sample, while an elutriation test performed on a core sample with initial water saturation (S wi ) or residual oil saturation (Sor) will provide data on the level of these saturation values. Thus, the results of the elutriation tests give confidence in the volumetric data obtained during the flooding experiments.

В испытаниях отмучиванием текучая среда без добавок, находящаяся в поровом пространстве пробы керна, может быть подвергнута смешивающемуся вытеснению текучей средой с добавками, либо текучая среда с добавками, находящаяся в поровом пространстве пробы керна, может быть подвергнута смешивающемуся вытеснению текучей средой без добавок. Так, водная текучая среда без добавок может быть подвергнута смешивающемуся вытеснению водной текучей средой с добавкой иодида (или наоборот), в то время как масляная текучая среда без добавок может быть подвергнута смешивающемуся вытеснению масляной текучей средой с добавкой иододекана (либо наоборот). Масляной текучей средой с добавкой может быть очищенная нефть с добавкой. Плотность подвергнутой смешивающемуся вытеснению текучей среды (отходящего потока) определяется в течение некоторого времени отбором проб отходящего потока. Плотности проб отходящего потока нормируют относительно плотности текучей среды с добавкой (рпробы = рсбростекучей среды с добавкой) и нормированные плотности графически изображаются в зависимости от объема отходящего потока, вытесненного из керна, при отборе каждой из проб отходящего потока. Затем вычисляется объем подвижной текучей среды (водной или масляной текучей среды) внутри пробы керна на основании объема вытесненной текучей среды, находящейся в пробах отходящего потока. При этом может быть вычислен объем подвижной текучей среды по известным плотностям и объемам каждой из проб отходящего потока.In elutriation tests, the unadditive fluid in the pore space of the core sample can be mixed displacement with the additive fluid, or the additive fluid in the pore space of the core sample can be mixed displacement with the unadditive fluid. Thus, an aqueous fluid without additives can be subjected to miscible displacement with an aqueous fluid with added iodide (or vice versa), while an oily fluid without additives can be subjected to miscible displacement with an oil fluid with added iododecane (or vice versa). The oily fluid with the additive may be a refined oil with an additive. The density of the miscible displacement fluid (effluent) is determined over time by sampling the effluent. The densities of the effluent samples are normalized to the density of the additive fluid (p sample = p discharge / p additive fluid ) and the normalized densities are plotted versus the volume of the effluent displaced from the core as each of the samples of the effluent is taken. The volume of fluid (aqueous or oily fluid) within the core sample is then calculated based on the volume of displaced fluid present in the effluent samples. In this case, the volume of the mobile fluid can be calculated from the known densities and volumes of each of the samples of the effluent stream.

Когда испытание отмучиванием проводят на пробе керна со 100% водонасыщенностью, используются водные текучие среды и при испытании получают величину общего объема пор пробы керна.When the elutriation test is performed on a core sample with 100% water saturation, aqueous fluids are used and the total pore volume of the core sample is obtained in the test.

Когда испытание отмучиванием проводят на пробе керна с начальной водонасыщенностью Swi, часть порового объема пробы керна занята подвижной нефтяной фазой, а оставшаяся часть порового объема занята неподвижной водной фазой. Поэтому в испытании отмучиванием используют нефть с добавкой иододекана (масляная текучая среда) в качестве вытесняющей жидкости. Соответственно, объем водной текучей среды в поровом пространстве пробы керна при водонасыщенности Swi составляет:When the elutriation test is carried out on a core sample with an initial water saturation S wi , part of the pore volume of the core sample is occupied by a mobile oil phase, and the rest of the pore volume is occupied by a stationary water phase. Therefore, the elutriation test uses oil with the addition of iododecane (oil fluid) as the drive fluid. Accordingly, the volume of aqueous fluid in the pore space of a core sample at water saturation S wi is:

Объем водной текучей среды = Общий поровый объем - Объем нефти.Volume of aqueous fluid = Total pore volume - Volume of oil.

Когда испытание отмучиванием выполняется на пробе керна при остаточной нефтенасыщенности, Sor, часть порового объема пробы керна занята подвижной водной фазой, а остаток порового объема занят неподвижной нефтяной фазой. Поэтому испытание отмучиванием использует водную текучую среду с добавкой иодида. Соответственно, объем нефти в поровом пространстве пробы керна при нефтенасыщенности Sor составляет:When the elutriation test is performed on a core sample at residual oil saturation, Sor, part of the pore volume of the core sample is occupied by the mobile water phase, and the remainder of the pore volume is occupied by the stationary oil phase. Therefore, the elutriation test uses an aqueous fluid with added iodide. Accordingly, the volume of oil in the pore space of a core sample at oil saturation Sor is:

Объем нефти = Общий поровый объем - Объем водной текучей среды.Oil volume = Total pore volume - Volume of aqueous fluid.

Таким образом, при условии, что определен общий поровый объем пробы керна, может быть определен и объем нефти, оставшейся в пробе керна.Thus, provided that the total pore volume of the core sample is determined, the volume of oil remaining in the core sample can be determined.

- 22 036572- 22 036572

Как было упомянуто выше, в ходе последовательных заводнений керна были собраны пробы извлеченной нефти и полученного отходящего потока, и был определен объем нефти, полученной при различных условиях заводнения.As mentioned above, during successive core floods, samples of the recovered oil and the resulting effluent were collected and the volume of oil recovered under various flooding conditions was determined.

Далее были вычислены процентные показатели дополнительно полученной нефти:Next, the percentages of additionally produced oil were calculated:

[(Sor - sJm Soi-Sor)]xl00%[(Sor - sJm S oi -S or )] xl00%

При этом Soi (начальная нефтенасыщенность) вычислялась из соотношения:In this case, Soi (initial oil saturation) was calculated from the ratio:

Soi = (объем углеводородов в порах)/общий поровый объем.S oi = (pore volume of hydrocarbons) / total pore volume.

Объем углеводородов в порах определялся при испытаниях отмучиванием, проводимых с пробой керна при начальной водонасыщенности Swi. Общий поровый объем определялся при испытаниях отмучиванием, когда весь поровый объем пробы керна был заполнен водой, т.е. перед определением Swi.The volume of hydrocarbons in the pores was determined by elutriation tests carried out with a core sample at the initial water saturation S w i. The total pore volume was determined during elutriation tests, when the entire pore volume of the core sample was filled with water, i.e. before the definition of S w i.

Затем вычислялась остаточная нефтенасыщенность, Sor на основании объема нефти, полученной во время вторичного заводнения:The residual oil saturation, Sor, was then calculated based on the volume of oil recovered during the secondary flooding:

Sor = Soj - [нефть, полученная при вторичном заводнении/общий поровый объем].S or = S o j - [oil recovered from re-flooding / total pore volume].

Величина Sor1 была определена с использованием объема нефти, полученной при третичном заводнении:Sor 1 was determined using the volume of oil recovered from tertiary waterflooding:

Sor1 = Sor - [нефть, полученная при третичном заводнении/общий поровый объем].Sor 1 = S or - [Tertiary Waterflood Oil / Total Pore Volume].

Общее количество полученной нефти было сопоставлено с последней остаточной нефтенасыщенностью кернов, определенной в испытаниях отмучиванием, для подтверждения эффективного материального баланса при заводнениях.The total oil recovered was compared with the last residual oil saturation of the cores determined in the elutriation tests to confirm the effective material balance during waterflooding.

В испытаниях на третичное заводнение керна с низкой минерализацией, за критерий дополнительного извлечения нефти по сравнению с предшествующим вторичным заводнением керна с высокой минерализацией принималось по меньшей мере 1,5% увеличение извлечения нефти.In the tertiary low salinity coreflood tests, the criterion for additional oil recovery compared to the previous high salinity secondary coreflood was taken as at least a 1.5% increase in oil recovery.

Масс-спектрометрия высокого разрешения.High resolution mass spectrometry.

Несколько проб нефти из экспериментов по заводнению керна были выбраны для дальнейшего анализа с использованием масс-спектрометрии высокого разрешения (МСВР). Эти пробы нефти были разбавлены ароматическим растворителем, например толуолом или ксилолом. Пробы, предназначенные для ионизации с использованием ионизации электрораспылением положительных и отрицательных ионов (ESI(+) или ESI(-)), разбавлялись спиртом. Пробы нефти из экспериментов по заводнению керна были подвергнуты анализу с использованием одного или более масс-спектрометрических инструментов (анализаторов): масс-спектрометрии ионно-циклотронного резонанса с Фурье-преобразованием (FT-ICR-MS), жидкостной хроматографии-время-пролетной масс-спектрометрии (LC-TOF-MS), массспектрометрии с ионной ловушкой (IT-MS). MCBP представляет собой мощный и универсальный метод подробного изучения состава сырой нефти. В МСВР используется управляемая ионизация компонентов проб нефти для генерирования органических ионов при их минимальной фрагментации. Используемыми методами ионизации были ESI(+), ESI(-), APPI(+) или APPI(-).Several oil samples from coreflood experiments were selected for further analysis using high resolution mass spectrometry (HRMS). These oil samples were diluted with an aromatic solvent such as toluene or xylene. Samples to be ionized using positive and negative electrospray ionization (ESI (+) or ESI (-)) were diluted with alcohol. Oil samples from coreflood experiments were analyzed using one or more mass spectrometric instruments (analyzers): Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry (FT-ICR-MS), liquid chromatography-time-of-flight mass spectrometry (LC-TOF-MS), ion trap mass spectrometry (IT-MS). MCBP is a powerful and versatile method for the detailed study of the composition of crude oil. HRMS uses controlled ionization of oil sample components to generate organic ions with minimal fragmentation. The ionization methods used were ESI (+), ESI (-), APPI (+) or APPI (-).

Методами FT-ICR-MS, HR-TOF-MS и IT-MS с высокой точностью измеряется масса ионов, что позволяет сопоставить уникальный химический состав каждой величине m/z в пределах заданных вручную параметров. FT-ICR-MS обладает более высоким разрешением, чем HR-TOF-MC и IT-MS, хотя все эти методы обладают разрешающей способностью (m/Am), составляющей примерно 100000 или более при 400 m/z.FT-ICR-MS, HR-TOF-MS, and IT-MS measure ion mass with high precision, allowing you to match the unique chemistry of each m / z value within manually specified parameters. FT-ICR-MS has higher resolution than HR-TOF-MC and IT-MS, although all of these methods have a resolution (m / Am) of about 100,000 or more at 400 m / z.

Имеется возможность соотнесения общих формул с классами гомологических соединений или гомологических рядов соединений на основе установленного химического состава, выбора способа ионизации и подробного химического анализа сырой нефти. Кроме того, степень ненасыщенности для каждой массы может быть вычислена по установленному химическому составу путем определения эквивалентной массы преполимера, содержащей 1 моль двойных виниловых связей (DBE), где DBE=1 соответствует либо одной π-связи (связь С=С или С=0), либо одному полностью насыщенному замкнутому кольцу. Соответствующие структурные формулы для органических соединений, имеющих значения DBE от 0 до 7, показаны в табл. 5а и 5b. Для специалиста должно быть понятно, что не все соединения, показанные в табл. 5а и 5b, обнаружены в сырой нефти и что сырая нефть может содержать соединения, имеющие значения DBE, превышающие 7.It is possible to correlate general formulas with classes of homologous compounds or homologous series of compounds on the basis of the established chemical composition, the choice of ionization method and detailed chemical analysis of crude oil. In addition, the degree of unsaturation for each mass can be calculated from the established chemical composition by determining the equivalent mass of a prepolymer containing 1 mol of vinyl double bonds (DBE), where DBE = 1 corresponds to either one π-bond (bond C = C or C = 0 ), or one completely saturated closed ring. The corresponding structural formulas for organic compounds having DBE values from 0 to 7 are shown in table. 5a and 5b. For a specialist it should be clear that not all compounds shown in table. 5a and 5b are found in crude oil and that the crude oil may contain compounds having DBE values greater than 7.

В качестве измерительных средств МСВР для анализа выбранных проб нефти были использованы масс-спектрометры ионно-циклотронного резонанса с Фурье преобразованием типа 12 Т Bruker SolarisX и 4,7 Т Bruker SolarisX, масс-спектрометр типа LECO Citis HR-TOF и масс-спектрометр типа ThermoScientific Orbitrap™ IT. Для масс-спектрометра FT-ICR пробы вводились экстрагированием, и для получения общего масс-спектра усреднялось от 200 до 300 спектров. Для масс-спектрометров HR-TOF и IT пробы вводились либо экстрагированием, либо анализом с вводом пробы в поток (FIA - от англ. flow injection analysis), т.е. с отделением от прибора колонны жидкостной хроматографии. При использовании HR-TOF-MS метода для формирования масс-спектра усреднялось меньшее число сканов, чем при ис- 23 036572 пользовании FT-ICR-MS метода, например менее 10. Для IT-MS метода усреднялось менее 10 сканов, когда для ионизации использовалась методика APPI, или усреднялось примерно 40 сканов, когда для ионизации использовалась методика ESI. Измерительные средства МСВР работали со следующим разрешением.As measuring tools for HRMS for the analysis of selected oil samples, we used 12 T Bruker SolarisX and 4.7 T Bruker SolarisX ion-cyclotron resonance Fourier transform mass spectrometers, a LECO Citis HR-TOF mass spectrometer, and a ThermoScientific mass spectrometer. Orbitrap ™ IT. For an FT-ICR mass spectrometer, samples were injected by extraction, and 200 to 300 spectra were averaged to obtain a total mass spectrum. For HR-TOF and IT mass spectrometers, samples were injected either by extraction or by analysis with the injection of a sample into the flow (FIA), i.e. with separation of the liquid chromatography column from the device. When using the HR-TOF-MS method, fewer scans were averaged to form the mass spectrum than when using the FT-ICR-MS method, for example less than 10. For the IT-MS method, less than 10 scans were averaged when the ionization was APPI technique, or about 40 scans were averaged when ESI technique was used for ionization. The HRMS measuring instruments worked with the following resolution.

Таблица 5 аTable 5 a

Соответствующие структурные формулы эквивалентной массы преполимера, содержащей 1 моль двойных виниловых связей (DBE), для углеводородов и кислородосодержащих соединенийCorresponding structural formulas of the equivalent weight of a prepolymer containing 1 mol of vinyl double bonds (DBE) for hydrocarbons and oxygen-containing compounds

DBE DBE Углеводороды Hydrocarbons Кислородосодержащие соединения Oxygenated compounds 0 0 1 one о about 2 2 ^0 ^ 0 4 4 О ABOUT О ABOUT .он .he 7 7 О οό About οό

- 24 036572- 24 036572

Таблица 5bTable 5b

Соответствующие структурные формулы эквивалентной массы преполимера, содержащей 1 моль двойных виниловых связей (DBE), для соединений азота и соединений серыCorresponding structural formulas for the equivalent weight of a prepolymer containing 1 mol of vinyl double bonds (DBE) for nitrogen compounds and sulfur compounds

DBE DBE Соединения азота Nitrogen compounds Соединения серы Sulfur compounds 0 0 1 one О h2nО h 2 n S S KIU KIU 2 2 лэ le 4 4 о about 9 О nine ABOUT 7 7 | | OQ О OQ O

FT-ICR-MS - при максимальном разрешении более 200000 m/Δm при 400 m/z;FT-ICR-MS - at a maximum resolution of more than 200,000 m / Δm at 400 m / z;

HR-TOF-MS - при максимальном разрешении примерно 100000 m/Δm при 400 m/z;HR-TOF-MS - at a maximum resolution of approximately 100,000 m / Δm at 400 m / z;

IT-MS - при максимальном разрешении более 180000 m/.Διιι при 400 m/z.IT-MS - at a maximum resolution of over 180,000 m / .Διιι at 400 m / z.

Отсечение по молекулярной массе для масс-спектра, полученного при использовании FT-ICR-MS, обычно составляло в интервале от 1400 до 1600, например, примерно 1500 m/z. Отсечение по молекулярной массе для масс-спектра, полученного при использовании HR-TOF-MS, обычно составляло в интервале от 800 до 850 m/z. Отсечение по молекулярной массе для масс-спектра, полученного при использовании IT-MS, обычно составляло в интервале от 1000 до 2000 m/z.The molecular weight cutoff for the mass spectrum obtained using FT-ICR-MS was typically in the range 1400 to 1600, for example about 1500 m / z. The molecular weight cutoff for the mass spectrum obtained using HR-TOF-MS was typically in the range 800 to 850 m / z. The molecular weight cutoff for the mass spectrum obtained using IT-MS was typically in the range of 1000 to 2000 m / z.

Далее проводилась обработка спектров для получения химического состава (ошибка определения массы менее 5 ppm). Ионы определялись в спектре масс одним из двух способов: 1) программное обеспечение масс-спектрометра использовалось для определения ионов, попадающих в следующие интервалы параметров: количество элементов С=0-100, Н=0-200, N=0-4, О=0-5 и S=0-3; либо 2) из собранных масс-спектрометром данных получалась таблица спектров, которая далее вводилась в программу анализа характеристик сырой нефти и ее продуктов на молекулярном уровне (Петролеомика). С помощью этой программы данные подвергались повторной калибровке и определялись ионы, попадающие в следующие интервалы параметров: С=0-100, Н=0-200, N=0-4, О=0-5 и S=0-3.Next, the spectra were processed to obtain the chemical composition (the error in determining the mass was less than 5 ppm). Ions were determined in the mass spectrum in one of two ways: 1) the software of the mass spectrometer was used to determine ions falling into the following ranges of parameters: the number of elements C = 0-100, H = 0-200, N = 0-4, O = 0-5 and S = 0-3; or 2) a table of spectra was obtained from the data collected by the mass spectrometer, which was then entered into a program for analyzing the characteristics of crude oil and its products at the molecular level (Petroleum). Using this program, the data were re-calibrated and the ions were determined falling within the following parameter ranges: C = 0-100, H = 0-200, N = 0-4, O = 0-5 and S = 0-3.

Для дальнейшего улучшения интерпретации данных были использованы только химические составы, отнесенные к классу гомологических соединений, состоящих по меньшей мере из трех членов, например по меньшей мере пяти членов. Классом гомологических соединений может быть либо класс гомологических углеводородных соединений, либо класс гомологических углеводородных соединений, содержащих один или более гетероатомов, например один или более гетероатомов, выбранных из О, N и S. Предпочтительно использовались только химические составы, отнесенные к гомологическим рядам внутри класса гомологических соединений, в которых ряды были определены интервалом значений DBE. Для специалиста должно быть понятно, что члены класса соединений имеют одинаковую общую формулу, но могут отличаться по своей структуре или своими функциональными группами. Специалисту также понятно, что гомологические ряды внутри класса гомологических соединений относятся к группе соеди- 25 036572 нений, отличающихся только числом групп CH2 (гомологическая разность) в главной углеродной цепи.To further improve the interpretation of the data, only the chemical compositions assigned to the homologous class of at least three members, for example at least five members, were used. The class of homologous compounds can be either a class of homologous hydrocarbon compounds or a class of homologous hydrocarbon compounds containing one or more heteroatoms, for example, one or more heteroatoms selected from O, N and S. Preferably, only chemical compositions assigned to homologous series within the class of homologous compounds in which the rows were defined by the range of DBE values. It should be clear to the skilled person that members of a class of compounds have the same general formula, but may differ in their structure or in their functional groups. The skilled person will also understand that the homologous series within the class of homologous compounds belong to the group of compounds that differ only in the number of CH2 groups (homologous difference) in the main carbon chain.

Специалисту также понятно, что в сырой нефти могут присутствовать гомологические соединения многих разных классов.It will also be appreciated by the skilled person that many different classes of homologous compounds may be present in the crude oil.

Основными способами ионизации, используемыми для анализа проб нефти методами массспектрометрии, были:The main ionization methods used to analyze oil samples by mass spectrometry methods were:

ионизация электрораспылением отрицательных ионов ESI(-), способная ионизировать, например, фенолы, карбоновые кислоты, пирролы и пиролидины. Классы гомологических соединений, которые могут быть обнаружены, включают СхНуО, СхНуО2, СхНуО3 и CxHyN, где x и y - целые числа;electrospray ionization of negative ions ESI (-), capable of ionizing, for example, phenols, carboxylic acids, pyrroles and pyrolidines. Classes of homologous compounds that can be found include C x H y O, C x H y O 2 , C x H y O 3, and CxHyN, where x and y are integers;

ионизация электрораспылением положительных ионов ESI(+), способная ионизировать, например, амины и пиридины. Классы гомологических соединений, которые могут быть обнаружены, включают CxHyN, CxHyNS CxHySO, CxHySO2, CxHySO3 и CxHyNO, где x и y - целые числа;electrospray ionization of positive ESI (+) ions, capable of ionizing, for example, amines and pyridines. Classes of homologous compounds that can be detected include CxHyN, CxHyNS CxHySO, CxHySO2, CxHySO3, and CxHyNO, where x and y are integers;

фотоионизация положительных ионов при атмосферном давлении APPI(+), способная ионизировать ароматические углеводороды, фенолы, пирролы и пиридины, и серосодержащие углеводороды, например тиофены. Классы гомологических соединений, которые могут быть обнаружены, включают СхНу CxHyS, CxHyS2, СхНуО и CxHyN, где x и y - целые числа;photoionization of positive ions at atmospheric pressure APPI (+), capable of ionizing aromatic hydrocarbons, phenols, pyrroles and pyridines, and sulfur-containing hydrocarbons, such as thiophenes. Classes of homologous compounds which may be detected include C x H y C x H y S, C x H y S 2, and CxHy CxHyN, where x and y - are integers;

фотоионизация отрицательных ионов при атмосферном давлении APPI(-), способная ионизировать ароматические углеводороды, фенолы, пирролы, кислоты и серосодержащие углеводороды. Классы гомологических соединений, которые могут быть обнаружены, включают СхНу CxHyS, CxHyS2, CxHyO, СхНуО2 и CxHyN, где x и y - целые числа.photoionization of negative ions at atmospheric pressure APPI (-), capable of ionizing aromatic hydrocarbons, phenols, pyrroles, acids and sulfur-containing hydrocarbons. Classes of homologous compounds that can be found include C x H y CxHyS, CxH y S 2 , CxHyO, C x H y O 2, and CxHyN, where x and y are integers.

Перед ионизацией пробы нефти подвергаются дальнейшему разбавлению до концентрации в диапазоне от 0,1 до 1 мг/мл в растворителе или смеси растворителей. Примеры растворителей и смесей растворителей, которые могут быть использованы в различных способах ионизации, приведены в табл. 6.Before ionization, oil samples are further diluted to a concentration in the range of 0.1 to 1 mg / ml in a solvent or solvent mixture. Examples of solvents and mixtures of solvents that can be used in various ionization methods are given in table. 6.

Таблица 6Table 6

РастворителиSolvents

Способ ионизации Ionization method Подходящие растворители или смеси растворителей Suitable solvents or solvent mixtures АРР1(+) APP1 (+) толуол ксилол : толуол (6:4 по объему) toluene xylene: toluene (6: 4 by volume) APPI(-) APPI (-) толуол ксилол : толуол (6:4 по объему) toluene xylene: toluene (6: 4 by volume) ESI(+) ESI (+) толуол : пропан-2-ол (1:2 по объему) + 1 объемн.% уксусной кислоты (174 миллимоль) толуол : метанол (1:2 по объему) толуол : метанол (6:4 по объему) + 0,1 объемн.% муравьиной кислоты (26,0 миллимоль) ксилол : метанол (6:4 по объему) + 0,1 объемн.% муравьиной кислоты (26,0 миллимоль) toluene: propan-2-ol (1: 2 by volume) + 1 vol% acetic acid (174 mmol) toluene: methanol (1: 2 by volume) toluene: methanol (6: 4 by volume) + 0.1 vol.% formic acid (26.0 millimol) xylene: methanol (6: 4 by volume) + 0.1 vol% formic acid (26.0 millimol) ESI(-) ESI (-) дихлорметан : метанол (1:2 по объему) толуол : метанол (1:5 по объему) +0,1 объемн.% гидроксида аммония (8,5 миллимоль) толуол : метанол (6:4 по объему) + 0,1 объемн.% гидроксида аммония (8,5 миллимоль) ксилол : метанол (6:4 по объему) + 0,1 объемн.% гидроксида аммония (8,5 миллимоль) dichloromethane: methanol (1: 2 by volume) toluene: methanol (1: 5 v / v) + 0.1 vol% ammonium hydroxide (8.5 mmol) toluene: methanol (6: 4 by volume) + 0.1 vol% ammonium hydroxide (8.5 mmol) xylene: methanol (6: 4 by volume) + 0.1 vol% ammonium hydroxide (8.5 mmol)

Интенсивности пиков в спектре, соответствующих отдельным ионам (которые являются маркерами дополнительной нефти, высвобождаемой во время заводнения с низкой минерализацией), были нормированы к суммарной интенсивности распространенного и стабильного класса гомологических органических соединений, что компенсировало любые вариации интенсивности, вызываемые флуктуациями приThe intensities of the peaks in the spectrum corresponding to individual ions (which are markers of additional oil released during low salinity waterflooding) were normalized to the total intensity of a widespread and stable class of homologous organic compounds, which compensated for any intensity variations caused by fluctuations during

- 26 036572 ионизации. Полученные в результате нормированные интенсивности далее будут называться первичными нормированными данными интенсивности.- 26 036572 ionization. The resulting normalized intensities will hereinafter be referred to as the primary normalized intensity data.

Предпочтительно стабильный класс гомологических соединений, использованных для нормирования, имеет определенное число DBE и определенное число дефицита водорода (HD), также называемое индексом дефицита водорода. Числа дефицита водорода для органических соединений могут быть легко вычислены специалистом. Например, число дефицита водорода для бензола (C6H6) и циклогексана (C6H12) составляет соответственно -6 и 0.Preferably, the stable class of homologous compounds used for standardization has a certain DBE number and a certain hydrogen deficiency (HD) number, also referred to as the hydrogen deficiency index. Hydrogen deficiency numbers for organic compounds can be easily calculated by the skilled person. For example, the hydrogen deficiency numbers for benzene (C6H6) and cyclohexane (C6H12) are -6 and 0, respectively.

Класс гомологических соединений, используемых для нормирования, должен присутствовать во всех пробах нефти, получаемой из пробы керна во время индивидуального заводнения. Стабильность интенсивностей выбранного класса гомологических соединений означает, что этот класс гомологических соединений не служит в качестве маркера для дополнительной нефти, высвобождаемой во время заводнения с низкой минерализацией. Нормирование интенсивностей пиков в спектрах позволяет провести сравнение интенсивности в масс-спектрах, выполняемое на пробах нефти, получаемой из пробы керна по ходу каждого заводнения, и сравнение распространенности различных отдельных соединений, классов гомологических соединений или гомологических рядов соединений в масс-спектрах для каждой из проб нефти. Классы гомологических соединений, использованных для первичного нормирования для способов ионизации, применяемых в каждом примере, представлены в табл. 7.The class of homologous compounds used for standardization should be present in all oil samples obtained from a core sample during individual waterflooding. The stability of the intensities of the selected class of homologous compounds means that this class of homologous compounds does not serve as a marker for additional oil released during low salinity waterflooding. Normalization of the peak intensities in the spectra makes it possible to compare the intensities in the mass spectra, performed on oil samples obtained from the core sample during each waterflood, and to compare the abundance of various individual compounds, classes of homologous compounds or homologous series of compounds in the mass spectra for each of the samples. oil. The classes of homologous compounds used for the primary standardization for the ionization methods used in each example are presented in table. 7.

Нормирование интенсивностей отдельных пиков в масс-спектрах выполнялось с использованием следующего соотношения:The intensities of individual peaks in the mass spectra were normalized using the following ratio:

Полная антёжшостъ кож х 1000Full anti-skins x 1000

ЙуИИИМЖйЖ SiMJgHSKBWCM* = —-------------------------------------—YUIIIMZH SiMJgHSKBWCM * = —-------------------------------------—

ЖХ1ЖЯ V№№lttffliGC№ йля рясаLC1ZHYA V # # lttffli GC # for a cassock

Полная интенсивность отдельного иона умножена на 1000 для удобства работы с числами.The total intensity of an individual ion is multiplied by 1000 for ease of reference.

Полная интенсивность отдельного иона определена по интенсивности пика, отнесенного к моноизотопной форме отдельного иона, т.е. иона, содержащего только основные или наиболее распространенные изотопы для каждого элемента его молекулярной формулы (например, изотопы 1Н, 12С, 14N, 16O или 32S). Полная интенсивность отдельного иона затем вычисляется по интенсивности моноизотопного иона посредством учета ионов, содержащих один или более менее распространенных изотопов Н, С, N, О и S. Масса и распространенность этих изотопов приведены ниже:The total intensity of an individual ion is determined from the intensity of the peak attributed to the monoisotopic form of an individual ion, i.e. ion containing only the basic or most common isotopes for each element of its molecular formula (for example, isotopes 1H, 12 C, 14 N, 16 O or 32 S). The total intensity of an individual ion is then calculated from the intensity of the monoisotopic ion by accounting for ions containing one or more of the less common isotopes H, C, N, O, and S. The mass and abundance of these isotopes is given below:

Масса РаспространенностьMass Prevalence

2H 2,014101778 2.014101778 0,000115 0.000115 13С 13C 13,00335484 13.00335484 0,0107 0.0107 15N 15N 15,0001089 15,0001089 0,00364 0.00364 170 170 16,9991317 16.9991317 3,80Е-04 3.80Е-04 180 180 17,999161 17.999161 2,05Е-03 2.05E-03 33S 33S 32,97145876 32.97145876 0,0076 0.0076 34S 34S 33,9678669 33.9678669 0,0429 0.0429 36S 36S 35,96708076 35.96708076 2,00Е-04 2.00E-04

Для вычисления полной интенсивности для всех изотопных форм отдельного иона по интенсивности моноизотопного иона, выполняются следующие вычисления:To calculate the total intensity for all isotopic forms of an individual ion from the intensity of the monoisotopic ion, the following calculations are performed:

Полная интенсивность отдельного иона = моноизотопная интенсивность х (1+ (распространенность 2Н х число атомов водорода в молекулярном ионе) + (распространенность 13С х число атомов углерода в молекулярном ионе) + (распространенность 15N х число атомов азота в молекулярном ионе) + (распространенность 170 х число атомов кислорода в молекулярном ионе) + (распространенность 180 х число атомов кислорода в молекулярном ионе) + (распространенность 33S х число атомов серы в молекулярном ионе) + (распространенность 34S х число атомов серы в молекулярном ионе) + (распространенность 36S х число атомов серы в молекулярном ионе)).Total intensity of an individual ion = monoisotopic intensity x (1+ (abundance 2H x number of hydrogen atoms in a molecular ion) + (abundance 13C x number of carbon atoms in a molecular ion) + (abundance 15N x number of nitrogen atoms in a molecular ion) + (abundance 170 x number of oxygen atoms in a molecular ion) + (abundance 180 x number of oxygen atoms in a molecular ion) + (abundance 33S x number of sulfur atoms in a molecular ion) + (abundance 34S x number of sulfur atoms in a molecular ion) + (abundance 36S x number sulfur atoms in a molecular ion)).

Например, для молекулярного иона с молекулярной формулой C9H8O1, имеющего моноизотопную интенсивность, равную 425Б8, общая интенсивность молекулярного иона определяется следующим образом:For example, for a molecular ion with the molecular formula C9H8O1 having a monoisotopic intensity equal to 425S8, the total intensity of the molecular ion is determined as follows:

Суммарной полной интенсивностью для нормированного ряда является сумма всех полных интенсивностей отдельных ионов в гомологическом ряду (в пределах класса соединений) нормированного ряда.The total total intensity for the normalized series is the sum of all the total intensities of individual ions in the homologous series (within the class of compounds) of the normalized series.

- 27 036572- 27 036572

Таблица 7Table 7

Примеры классов гомологических соединений, использованных для первичной нормализации для разных методов ионизацииExamples of classes of homologous compounds used for primary normalization for different ionization methods

ESI(+) ESI (+) ESI(-) ESI (-) APPI(+) APPI (+) APPI(-) APPI (-) Пример Example Ряды, использованные для нормировки Series used for normalization HD HD DBE DBE Ряды, использованные для нормировки Series used for normalization HD HD DBE DBE Ряды, использованные для нормировки Series used for normalization HD HD DBE DBE Ряды, использованные для нормировки Series used for normalization HD HD DBE DBE 1 one CXHVNC X H V N -21 -21 12 12 CXHV РадC X H V Glad -16 -16 9 nine 2 2 CXHVNC X H V N -21 -21 12 12 CXHVN РадC X H V N Happy -25 -25 14 14 3 3 CXHVNC X H V N -17 -17 10 ten CXHVNC X H V N -17 -17 10 ten CXHV РадC X H V Glad -14 -14 8 8 4 4 CXHVNC X H V N -17 -17 10 ten CXHVNC X H V N -21 -21 12 12 CXHV РадC X H V Glad -16 -16 9 nine 5 5 CXHVNC X H V N -11 -eleven 7 7 CXHVNC X H V N -21 -21 12 12 6 6 CXHVNC X H V N -13 -13 8 8 CXHVNC X H V N -15 -15 9 nine 7 7 CXHVNC X H V N -13 -13 8 8 CXHVNC X H V N -15 -15 9 nine CXHV РадC X H V Glad -16 -16 9 nine CXHV РадC X H V Glad -16 -16 9 nine 8 8 CXHVNC X H V N -13 -13 8 8 CXHVNC X H V N -21 -21 12 12 CXHV РадC X H V Glad -16 -16 9 nine CXHV РадC X H V Glad -16 -16 9 nine 9 nine CXHVNC X H V N -13 -13 8 8 CXHVNC X H V N -15 -15 9 nine 10 ten CXHVNC X H V N -13 -13 8 8 CXHVNC X H V N -15 -15 9 nine И AND CXHVNC X H V N -13 -13 8 8 CXHVNC X H V N -15 -15 9 nine 12 12 CXHVNC X H V N -13 -13 8 8 CXHVNC X H V N -15 -15 9 nine 13 13 CXHVNC X H V N -13 -13 8 8 CXHVNC X H V N -15 -15 9 nine

ESI(+) - все молекулярные ионы протонированы.ESI (+) - all molecular ions are protonated.

ESI(-) - все молекулярные ионы депротонированы.ESI (-) - all molecular ions are deprotonated.

Рад - молекулярные ионы являются радикал-ионами.Glad - molecular ions are radical ions.

Далее нормированные интенсивности отдельных ионов подвергаются следующему нормированию (вторичное нормирование), при котором определяется полная интенсивность класса гомологических соединений или гомологических рядов соединений и умножается на 1000 (для получения суммарной полной интенсивности). Данные вторичной нормированной интенсивности затем получаются путем определения отношения суммарной полной интенсивности для класса гомологических соединений или гомологических рядов соединений для проб нефти, получаемых в ходе заводнения с низкой минерализацией, к суммарной полной интенсивности для того же класса гомологических соединений или гомологических рядов соединений для фоновой пробы нефти. Обычно для испытания вторичного заводнения керна фоновая проба нефти извлекается из пробы керна, вначале или вскоре после начала испытания на заводнение керна (т.е. представляет собой пробу нефти, которая не могла бы взаимодействовать с нагнетенной водой низкой минерализации). Обычно для испытания на третичное заводнение керна с низкой минерализацией фоновая проба нефти извлекается во время предшествующего испытания на вторичное заводнение керна с высокой минерализацией. Как правило, пробы нефти выбирались для массспектрального анализа для исследования потенциальных маркеров для дополнительной нефти в испытаниях на вторичное или третичное заводнение керна с низкой минерализацией в течение временного интервала, когда в отходящем потоке, извлекаемом из пробы керна, наблюдалось повышенное количество нефти. В испытании на вторичное заводнение керна, это обычно происходило после прорыва воды с низкой минерализацией (также называемой слабоминерализованной водой).Further, the normalized intensities of individual ions are subjected to the following normalization (secondary normalization), in which the total intensity of a class of homologous compounds or homologous series of compounds is determined and multiplied by 1000 (to obtain the total total intensity). The secondary normalized intensity data is then obtained by determining the ratio of the total total intensity for a class of homologous compounds or homologous series of compounds for oil samples obtained during low salinity waterflooding to the total total intensity for the same class of homologous compounds or homologous series of compounds for a background oil sample. ... Typically, for a re-core flood test, a background oil sample is drawn from the core sample, at the beginning or shortly after the start of the core flood test (i.e., it is an oil sample that would not interact with the low salinity injected water). Typically, for a tertiary low salinity coreflood test, a background oil sample is retrieved during a previous high salinity core flood test. Typically, oil samples were selected for mass spectral analysis to investigate potential markers for additional oil in secondary or tertiary core flooding tests with low salinity during the time interval when an increased amount of oil was observed in the effluent from the core sample. In the secondary coreflood test, this usually occurred after the breakthrough of low salinity water (also called brackish water).

Данные нормированной интенсивности для Примеров 1-13 представлены в табл. 8.The normalized intensity data for Examples 1-13 are presented in table. 8.

Таблица 8 __________Вторичные нормированные интенсивности проб нефти__________________Table 8 __________ Secondary normalized rates of oil samples __________________

Средние но Average but эмированные интенсивности проб нефти emitted rates of oil samples Число проанализированных проб нефти и усредненных интенсивностей The number of analyzed oil samples and average intensities CxHyN (ESI(+))C x H y N (ESI (+)) СхНуО2 (ESI(-))C x H y O 2 (ESI (-)) СхНуО2 (ESI(-)) DBE = 1С x Н у О 2 (ESI (-)) DBE = 1 Усреднение по вторичному заводнению керна Secondary core flooding averaging Усреднение по третичному заводнению керна Averaging over tertiary coreflooding Усреднение по вторичному заводнению керна Secondary core flooding averaging Усреднение по третичному заводнению керна Averaging over tertiary coreflooding Усреднение по вторичному заводнению керна Secondary core flooding averaging Усреднение по третичному заводнению керна Averaging over tertiary coreflooding В ходе вторичного заводнения керна During the secondary core flooding В ходе третичного заводнения керна During tertiary coreflooding 100 one hundred 100,36 100.36 - - - - - - - - 1 one 2 2 100 one hundred 104,11 104.11 - - - - - - - - 1 one 2 2 100 one hundred 105,1 105.1 100 one hundred 108,58 108.58 100 one hundred 213,63 213.63 1 one 5 5 100 one hundred 100,43 100.43 100 one hundred 131,86 131.86 100 one hundred 169,39 169.39 1 one 7 7 98,48 98.48 90,23 90.23 158,12 158.12 309,55 309.55 150,72 150.72 223,68 223.68 5 5 8 8 118,97 118.97 - - 200,95 200.95 - - 920,58 920.58 - - 33 33 99,61 99.61 - - 121,14 121.14 - - 156,8 156.8 - - 6 6 Нет данных No data 104,01 104.01 130,81 130.81 95,22 95.22 171,53 171.53 99,05 99.05 373,64 373.64 5 5 15 15 96,24 96.24 106.34 106.34 289,52 289.52 359,65 359.65 426,21 426.21 972,05 972.05 7 7 18 eighteen 103,09 103.09 111,26 111.26 99,43 99.43 171,86 171.86 191,73 191.73 505,12 505.12 8 8 98,68 98.68 - - 149,62 149.62 - - 162,28 162.28 - - 18 eighteen Нет данных No data 101,04 101.04 - - 124,73 124.73 - - 140,06 140.06 - - 24 24 Нет данных No data 97,35 97.35 - - 126,52 126.52 - - 106,22 106.22 - - 16 16 Нет данных No data

Примеры 1 и 2 включают вторичные заводнения керна Водами 1 и 3 высокой минерализации соответственно и третичные заводнения керна Водами 2 и 4 низкой минерализации соответственно. Пробы нефти, извлеченные в ходе этих испытаний на заводнение, подвергались анализу только средствамиExamples 1 and 2 include secondary core floods with High Salinity Waters 1 and 3, respectively, and tertiary core floods with Low salinity Waters 2 and 4, respectively. Oil samples recovered from these waterflooding tests were analyzed only by means

- 28 036572- 28 036572

ESI-MS. Сравнение данных усредненной нормированной интенсивности для CxHyN класса гомологических соединений для проб нефти, полученных для вторичного и третичного заводнений (т.е. для проведения всего испытания на заводнение керна), показали, что средние нормированные интенсивности существенно не изменяются, что указывает на то, что CxHyN класс гомологических соединений не служит маркером для дополнительной нефти, добываемой во время третичного заводнения с низкой минерализацией.ESI-MS. Comparison of the average normalized intensity data for the CxHyN class of homologous compounds for oil samples obtained for secondary and tertiary waterflooding (i.e. for the entire coreflood test) showed that the average normalized intensities did not change significantly, which indicates that The CxHyN class of homologous compounds does not serve as a marker for additional oil produced during tertiary low salinity waterflooding.

Пример 3 относится к вторичному заводнению керна с высокой минерализацией Водой 3 и третичному заводнению керна с низкой минерализацией Водой 4. В Примере 3 положительно-ионный ESI-MS анализ проб нефти, извлеченных во время вторичного и третичного заводнений керна, показал, что CxHyN класс гомологических соединений сохраняет стабильность в течение всего испытания на заводнение керна. Отрицательно-ионный ESI-MS анализ проб нефти обнаружил небольшое увеличение нормированной интенсивности СхНуО2 класса гомологических соединений для проб нефти, извлеченных во время третичного заводнения с низкой минерализацией, при суммировании по всем идентифицированным DBE величинам (при сравнении с пробами нефти, извлеченными во время вторичного заводнения керна с высокой минерализацией). Выделение данных усредненной нормированной интенсивности для СхНуО2 класса соединений с величиной DBE=1 показало более сильное увеличение нормированной интенсивности для проб нефти, извлеченных во время третичного заводнения с низкой минерализацией (при сравнении с пробами нефти, извлеченными во время вторичного заводнения с высокой минерализацией). СхНуО2 класс гомологических соединений поэтому может служить маркером для дополнительной нефти, высвобожденной во время третичного заводнения с низкой минерализацией Водой 4.Example 3 relates to a secondary coreflood with high salinity with Water 3 and tertiary coreflood with low salinity with water 4.In Example 3, ESI-MS positive ion analysis of oil samples recovered during secondary and tertiary coreflooding showed that C x H y N homologous class remains stable throughout the coreflood test. ESI-MS negative ion analysis of oil samples revealed a slight increase in the normalized CxH intensity of the O 2 homologous compound for oil samples recovered during low salinity tertiary waterflooding, when summed over all identified DBE values (when compared to oil samples recovered in time of secondary flooding of cores with high salinity). The extraction of averaged normalized intensity data for C x H y O 2 class compounds with DBE = 1 showed a stronger increase in the normalized intensity for oil samples recovered during tertiary waterflooding with low salinity (when compared with oil samples recovered during secondary waterflooding with high mineralization). The C x H y O 2 class of homologous compounds can therefore serve as a marker for additional oil released during tertiary waterflooding with low salinity Water 4.

Примеры 4 и 5 соответствуют испытаниям на заводнение керна с использованием тех же вод, что и в Примере 3. Могут быть сделаны те же выводы, что и в Примере 3, т.е. что CxHyN класс гомологических соединений остается стабильным в пробах нефти, извлеченных в ходе всего заводнения, в то время как имеется рост концентрации СхНуО2 класса гомологических соединений (для всех идентифицированных величин DBE и DBE=1) для проб нефти, извлеченных во время третичного заводнения с низкой минерализацией (при сравнении с пробой нефти, извлеченной во время вторичного заводнения с высокой минерализацией). Хотя вариации интенсивностей CxHyN класса гомологических соединений для Примера 5 выше, чем для Примеров 1 и 4, эти вариации значительно ниже вариаций интенсивностей для СхНуО2 класса гомологических соединений по всем идентифицированным величинам DBE и для DBE=1.Examples 4 and 5 correspond to core flooding tests using the same waters as in Example 3. The same conclusions can be drawn as in Example 3, i.e. that the CxHyN class of homologous compounds remains stable in oil samples recovered during the entire waterflooding, while there is an increase in the concentration of CxHyO2 class of homologous compounds (for all identified values of DBE and DBE = 1) for oil samples recovered during tertiary waterflooding with low salinity (when compared to a sample of oil recovered during secondary flooding with high salinity). Although the variations in the intensities of the C x H y N class of homologues for Example 5 are higher than for Examples 1 and 4, these variations are significantly lower than the variations in intensities for the C x H y O 2 class of homologous compounds for all identified DBE values and for DBE = 1.

Пример 6 представляет нормированные данные интенсивности для вторичного заводнения с низкой минерализацией Водой 4. Данные средней нормированной интенсивности были получены путем нормирования относительно пробы нефти, полученной ранее при заводнениях керна (т.е. нефти, вытесненной из части столбика керна, который должен быть далее подвергнут заполнению водой с низкой минерализацией). Нормированная интенсивность для CxHyN класса гомологических соединений, идентифицированных положительно-ионным ESI-MS анализом, составила 118,97, аналогично величинам, полученным для проб нефти, извлеченных во время третичных заводнений керна с низкой минерализацией из Примеров 1-5. Нормированная интенсивность для СхНуО2 класса гомологических соединений, идентифицированных с использованием отрицательно-ионного ESI-MS анализа, имела среднее значение 200,95 (по всем DBE) и 920,58 (для DBE=1), указывая на то, что СхНуО2 класс гомологических соединений также действует как маркер дополнительной нефти, высвобожденной во время вторичного заводнения с низкой минерализацией.Example 6 presents normalized intensity data for secondary waterflooding with low salinity with Water 4. Average normalized intensity data were obtained by normalizing to an oil sample obtained previously from core floods (i.e. oil displaced from a portion of a core column to be subjected to further filling with water with low salinity). The normalized intensity for the CxHyN class of homologous compounds identified by positive ion ESI-MS analysis was 118.97, similar to the values obtained for oil samples recovered during tertiary low salinity core floods from Examples 1-5. The normalized intensities for the CxHyO2 class of homologous compounds identified using negative ion ESI-MS analysis had an average of 200.95 (across all DBEs) and 920.58 (for DBE = 1), indicating that CxH on O 2 the homologous class also acts as a marker for additional oil released during low salinity re-flooding.

Пример 7 иллюстрирует данные нормированной интенсивности для вторичного заводнения с низкой минерализацией Водой 3. Данные усредненной нормированной интенсивности были получены путем нормирования относительно пробы нефти, полученной ранее в заводнениях (извлеченной из части керна, который должен быть далее подвергнут заполнению водой с высокой минерализацией). Что касается предыдущих примеров, средняя нормированная интенсивность для CxHyN класса гомологических соединений составляла примерно 100 (99,61). Средние нормированные интенсивности для СхНуО2 класса гомологических соединений по всем идентифицированным величинам DBE (121,14) и для DBE=1 (156,8), были значительно ниже наблюдаемых в испытаниях на вторичное заводнение керна с низкой минерализацией в Примере 6, что указывает на то, что вода с высокой минерализацией не так эффективна, как вода с низкой минерализацией для высвобождения гомологических соединений этого класса.Example 7 illustrates normalized rate data for low salinity secondary waterflooding with Water 3. Average normalized rate data was obtained by normalizing against a previously flooded oil sample (recovered from a portion of the core to be further flooded with high salinity water). With regard to the previous examples, the average normalized intensity for the CxHyN class of homologous compounds was about 100 (99.61). The average normalized intensities for the CxHyO2 class of homologous compounds for all identified DBE values (121.14) and for DBE = 1 (156.8), were significantly lower than those observed in the secondary flooding tests with low salinity core in Example 6, which indicates that that high salinity water is not as effective as low salinity water for releasing homologous compounds of this class.

В Примере 8 представлены данные нормированной интенсивности для испытаний на вторичное заводнение керна Водой 3 и третичное заводнение керна с низкой минерализацией Водой 4. В этом примере использовалось те же воды, что и в Примере 5, и были получены аналогичные результаты.Example 8 presents the normalized intensity data for the Water 3 secondary coreflood and low salinity water 4 tertiary coreflood tests. This example used the same waters as Example 5 and obtained similar results.

Пример 9 относится к вторичному заводнению керна Водой 3 с высокой минерализацией и третичному заводнению керна Водой 6 с низкой минерализацией. Было обнаружено, что усредненная нормированная интенсивность для CxHyN класса гомологических соединений оставалась неизменной для проб нефти, извлеченных в ходе всего испытания на заводнение, в то время как наблюдалось заметное увеличение усредненной нормированной интенсивности для СхНуО2 класса гомологических соединений для проб нефти, извлеченных во время третичного заводнения керна с низкой минерализацией по всем идентифицированным величинам DBE и для DBE=1 (в сравнении с пробами нефти, извлеченными во время вторичного заводнения керна с высокой минерализацией).Example 9 relates to secondary coreflood with Water 3 with high salinity and tertiary core flooding with Water 6 with low salinity. It was found that the average normalized intensity for the CxHyN homologous class remained unchanged for oil samples recovered during the entire flood test, while there was a marked increase in the average normalized intensity for the CxHyO2 homologous class for oil samples recovered during tertiary waterflooding. low salinity core for all identified DBE values and for DBE = 1 (versus oil samples recovered during secondary flooding of high salinity cores).

- 29 036572- 29 036572

Пример 10 относится к вторичному заводнению керна водой с высокой минерализацией и третичному заводнению керна водой с низкой минерализацией (те же воды, что были использованы в Примере 5). Было обнаружено, что усредненная нормированная интенсивность для CxHyN класса гомологических соединений оставалась неизменной для проб нефти, извлеченных в ходе всего испытания на заводнение, в то время как наблюдалось заметное увеличение усредненной нормированной интенсивности для СхНуО2 класса гомологических соединений для проб нефти, извлеченных во время третичного заводнения керна с низкой минерализацией по всем идентифицированным величинам DBE и для DBE=1 (в сравнении с пробами нефти, извлеченными во время вторичного заводнения керна с высокой минерализацией).Example 10 relates to secondary coreflooding with high salinity water and tertiary coreflooding with low salinity water (same waters used in Example 5). It was found that the average normalized intensity for the C x H y N class of homologous compounds remained unchanged for oil samples extracted during the test on flooding, while there was a noticeable increase in the average normalized intensity for ShN y O 2 class of homologous compounds sample of oil recovered during tertiary low salinity coreflooding for all identified DBE values and for DBE = 1 (versus oil samples recovered during high salinity secondary coreflooding).

Примеры 11-13 аналогичны Примеру 6 (вторичные заводнения керна с низкой минерализацией Водой 4). Могут быть сделаны такие же выводы, что и в отношении Примера 6.Examples 11-13 are similar to Example 6 (secondary core flooding with low salinity with Water 4). The same conclusions can be drawn as for Example 6.

Данные FT-ICR-MS для Эксперимента 3 по заводнению керна (с использованием ESI(-) в качестве способа ионизации).FT-ICR-MS data for Coreflood Experiment 3 (using ESI (-) as ionization method).

Пример 3 относится к испытанию по третичному заводнению керна с низкой минерализацией Водой 3, вслед за испытанием на вторичное заводнение керна с высокой минерализцией (Вода 4).Example 3 relates to a tertiary low salinity coreflood test with Water 3, followed by a secondary high salinity coreflood test (Water 4).

На фиг. 7 представлен график зависимости углеродного числа (размер молекулы) от эквивалентной массы преполимера, содержащего один моль двойных виниловых связей (DBE), для СхНуО2 класса гомологических соединений для проб нефти, извлеченных во время Эксперимента 1 по заводнению керна. Размер точек и градации серого соответствуют интенсивностям сигналов. График для нефти, проба которой отобрана из нефтяного пласта (Проба 0), представляет собой фоновое распределение зависимости углеродного числа от DBE для СхНуО2 класса гомологических соединений. Проба 1 была извлечена во время состаривания пробы керна и перед всеми заводнениями. Можно заметить, что нефть в процессе старения значительно обеднена СхНуО2 соединениями с высоким числом DBE. Проба 2 была получена во время вторичного заводнения с высокой минерализацией. Можно заметить, что график для Пробы 2 напоминает график для нефти, отобранной из нефтяного пласта (Проба 0). Проба 3 была извлечена при прорыве воды с низкой минерализацией при третичном заводнении с низкой минерализацией, и график для этой пробы показывает, что нефть обогащена соединениями с низким числом DBE. Проба 4 представляет нефть, полученную позже во время третичного заводнения с низкой минерализацией, и график напоминает график для пробы 3 нефти, взятой сразу же после прорыва воды с низкой минерализацией. График для Пробы 4 показывает, что дополнительные C,HyO2 гомологические соединения были высвобождены из пластовой пористой породы позже во время заводнения с низкой минерализацией.FIG. 7 is a graph showing carbon number (molecular size) versus equivalent weight of a prepolymer containing one mole of vinyl double bonds (DBE) for the CxH y O 2 homologous class of oil samples recovered during Coreflood Experiment 1. Dot size and gray scale correspond to signal intensities. The plot for oil sampled from an oil reservoir (Sample 0) is the background distribution of the carbon number versus DBE for CxH y O 2 class of homologous compounds. Sample 1 was recovered during the aging of the core sample and before all floods. It can be seen that oil during aging is significantly depleted in CxH y O 2 compounds with a high DBE number. Sample 2 was obtained during a secondary flooding with high salinity. It can be seen that the plot for Sample 2 resembles that for oil sampled from an oil reservoir (Sample 0). Sample 3 was recovered from a low salinity water breakthrough during a tertiary low salinity waterflood and the plot for this sample shows that the oil is enriched in compounds with a low DBE number. Sample 4 represents oil recovered later during a tertiary low salinity waterflood and the plot resembles that of sample 3 oil taken immediately after the low salinity water breakthrough. The plot for Sample 4 shows that additional C, H y O 2 homologous compounds were released from the porous reservoir later during the low salinity waterflooding.

Данные HR-TOF-MS для Эксперимента 3 по заводнению керна (с использованием ESI(-) в качестве способа ионизации).HR-TOF-MS data for Coreflood Experiment 3 (using ESI (-) as ionization method).

На фиг. 8 представлен график зависимости углеродного числа (размер молекулы) от эквивалентной массы преполимера, содержащего 1 моль двойных виниловых связей (DBE), для СхНуО2 класса гомологических соединений для проб нефти, извлеченных во время Эксперимента 3 по заводнению керна. Здесь также размер точек и градации серого соответствуют интенсивностям сигналов. Данные, полученные с использованием метода LC-TOF-MS демонстрируют картину, аналогичную данным, полученным методом FT-ICR-MS.FIG. 8 is a graph showing the carbon number (molecule size) versus the equivalent weight of a 1 mol vinyl double bond (DBE) prepolymer for the CxH y O 2 homologous class of oil samples recovered during Coreflood Experiment 3. Here, too, the size of the dots and shades of gray correspond to the signal intensities. The data obtained using the LC-TOF-MS method shows a pattern similar to the data obtained using the FT-ICR-MS method.

На фиг. 9 представлено углеродное число (размер молекулы) для СхНуО2 класса гомологических соединений с величиной DBE=1 для Проб 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 7. Можно заметить, что Пробы 4 и 6, отобранные после прорыва воды с низкой минерализацией, обогащены гомологическими соединениями класса CxHyO2 (ср. с фоновой Пробой 0). Это указывает на то, что результаты, полученные методом FT-ICR-MS, воспроизводятся методом LC-TOF-MS с худшим разрешением.FIG. 9 shows the carbon number (molecule size) for CxH in O 2 of the class of homologous compounds with DBE = 1 for Samples 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, and 7. It can be seen that Samples 4 and 6 taken after breakthrough of water with low salinity, enriched in homologous compounds of the class C x H y O 2 (compare with background Sample 0). This indicates that FT-ICR-MS results are reproduced with LC-TOF-MS with poorer resolution.

Наконец, результаты, представленные в табл. 8 и на фиг. 7-9, показывают, что дополнительная нефть может быть обнаружена путем анализа проб нефти на определение отличительных признаков состава после заводнения для кислородосодержащих органических соединений в нефти. Считается, что дополнительная нефть обнаруживается, когда установлено идентифицируемое различие между одним или более из отличительных признаков состава после заводнения для кислородосодержащих органических соединений в нефти и фоновыми отличительными признаками состава для кислородосодержащих соединений.Finally, the results presented in table. 8 and FIG. 7-9 show that additional oil can be detected by analyzing oil samples for compositional signature after flooding for oxygenated organic compounds in oil. Additional oil is considered to be detected when an identifiable difference is made between one or more of the post-flood compositional signatures for oxygenated organic compounds in the oil and the background compositional signature for the oxygenate compounds.

Кроме того, эти результаты показывают, что эти различия могут иметь место для кернов, нефти и воды многих типов.In addition, these results indicate that these differences may be present for many core, oil and water types.

Описанные выше варианты выполнения следует воспринимать как частные примеры, иллюстрирующие изобретение. Можно представить и другие варианты выполнения изобретения. Следует понимать, что любой признак, описанный в связи с любым вариантом выполнения, может быть использован индивидуально или в комбинации с другими описанными признаками, и также может быть использован в комбинации с одним или более признаками любого другого из вариантов выполнения, или любой комбинации любого другого из вариантов выполнения. Кроме того, также могут быть использованы не описанные выше эквиваленты и модификации, не выходящие за пределы области притязаний изобретения, определенного приложенной формулой.The embodiments described above should be taken as specific examples illustrating the invention. Other embodiments of the invention can be envisioned. It should be understood that any feature described in connection with any embodiment may be used individually or in combination with other described features, and may also be used in combination with one or more features of any other of the embodiments, or any combination of any other of the execution options. In addition, equivalents and modifications not described above can also be used without departing from the scope of the invention as defined by the appended claims.

Claims (17)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ обнаружения добычи дополнительной нефти из нефтеносного пласта, через который проходят по меньшей мере одна нагнетательная скважина и по меньшей мере одна эксплуатационная скважина, при осуществлении которого отбирают фоновую пробу нефти и анализируют ее для установления фоновых отличительных признаков состава для кислородосодержащих органических соединений в нефти;1. A method for detecting the production of additional oil from an oil-bearing formation through which at least one injection well and at least one production well pass, during which a background oil sample is taken and analyzed to establish the background distinctive features of the composition for oxygen-containing organic compounds in oil ; начинают заводнение с низкой минерализацией посредством нагнетания воды с низкой минерализацией в пласт через нагнетательную скважину;start low salinity waterflooding by injecting low salinity water into the formation through an injection well; извлекают нефть из эксплуатационной скважины;extract oil from the production well; отбирают пробы нефти после заводнения, добытой из эксплуатационной скважины, в течение продолжительного времени;taking oil samples after waterflooding, produced from the production well, for a long time; анализируют пробы нефти после заводнения для установления отличительных признаков состава для кислородосодержащих органических соединений в нефти после заводнения;analyzing oil samples after waterflooding to establish distinctive compositional characteristics for oxygen-containing organic compounds in oil after waterflooding; идентифицируют различие между одним или более из отличительных признаков состава кислородосодержащих органических соединений после заводнения и фоновых отличительных признаков состава для кислородосодержащих органических соединений в нефти, характерное для дополнительной нефти, высвобождаемой заводнением с низкой минерализацией.identifying the difference between one or more of the post-flood oxygenated organic composition signatures and the background compositional signatures for the oxygenated organic compounds in the oil, characteristic of the additional oil released by the low salinity flooding. 2. Способ по п.1, в котором отличительные признаки состава для проб нефти после заводнения сравнивают с фоновой пробой подвижной нефти.2. The method of claim 1, wherein the compositional signature of the post-flood oil samples is compared to a background mobile oil sample. 3. Способ по п.2, в котором воду с низкой минерализацией нагнетают в нефтяной пласт во вторичном методе извлечения.3. The method of claim 2, wherein low salinity water is injected into the oil reservoir in a secondary recovery method. 4. Способ обнаружения добычи дополнительной нефти из нефтеносного пласта, содержащего несколько слоев пластовой породы, через который проходит по меньшей мере одна нагнетательная скважина, по меньшей мере одна эксплуатационная скважина и по меньшей мере одна наблюдательная скважина, расположенная между нагнетательной скважиной и эксплуатационной скважиной, при осуществлении которого вводят каротажную аппаратуру в наблюдательную скважину;4. A method for detecting the production of additional oil from an oil-bearing formation containing several layers of formation rock through which at least one injection well, at least one production well and at least one observation well located between the injection well and the production well passes, when the implementation of which the logging equipment is introduced into the observation well; нагнетают воду с низкой минерализацией в нефтеносный пласт через нагнетательную скважину и извлекают нефть из эксплуатационной скважины;water with low salinity is injected into the oil-bearing formation through the injection well and oil is extracted from the production well; используют каротажную аппаратуру в течение продолжительного времени для определения промежутка времени t1 между началом нагнетания воды с низкой минерализацией в нефтяной пласт через нагнетательную скважину(ы) и обнаружением фронта воды с низкой минерализацией в наблюдательной скважине;using the logging equipment for a long time to determine the time interval t 1 between the start of the injection of water with low salinity into the oil reservoir through the injection well (s) and the detection of a front of water with low salinity in the observation well; определяют расстояние L1 между нагнетательной скважиной(ами) и наблюдательной скважиной и вычисляют скорость v, с которой распространяется через нефтяной пласт фронт воды с низкой минерализацией, причем v = L1/t1;determining the distance L1 between the injection well (s) and the observation well and calculating the speed v, with which the water front with low salinity propagates through the oil reservoir, and v = L1 / t1; определяют расстояние L2 между наблюдательной скважиной и эксплуатационной скважиной(ами) и используют скорость v распространения фронта для прогнозирования момента времени t2, когда вода с низкой минерализацией прорвется в эксплуатационную скважину, причем t2 = t1 + L2/v;determining the distance L 2 between the observation well and the production well (s) and using the front propagation velocity v to predict the time t 2 when the low salinity water will break into the production well, where t 2 = t1 + L 2 / v; отбирают фоновую пробу нефти из нефтяного пласта перед нагнетанием воды с низкой минерализацией и анализируют фоновую пробу нефти для установления отличительных признаков состава для кислородосодержащих органических соединений в нефти;taking a background oil sample from the oil reservoir before the injection of water with low salinity and analyzing the background oil sample to establish the distinguishing features of the composition for oxygen-containing organic compounds in the oil; отбирают пробы нефти после заводнения, добытой из эксплуатационной скважины(н), в течение продолжительного времени и анализируют эти пробы нефти для установления отличительных признаков состава для кислородосодержащих органических соединений в нефти после заводнения для идентификации различия между одними или более отличительными признаками состава для кислородосодержащих органических соединений в нефти после заводнения и фоновыми отличительными признаками состава для кислородосодержащих органических соединений в нефти, характерного для дополнительной нефти, высвобождаемой заводнением с низкой минерализацией;taking oil samples after waterflooding, produced from the production well (s), for an extended period of time and analyzing these oil samples to establish compositional distinctions for oxygenated organic compounds in oil after waterflooding to identify differences between one or more compositional characteristics for oxygenated organic compounds in oil after waterflooding and background compositional signatures for oxygenated organic compounds in oil, characteristic of additional oil released by low salinity waterflooding; повышают частоту отбора проб добытой нефти после заводнения по мере приближения прогнозированного момента t2 прорыва нагнетаемой воды с низкой минерализацией в эксплуатационную скважину и используют идентифицированное различие между отличительными признаками состава для кислородосодержащих органических соединений в нефти после заводнения и фоновыми отличительными признаками состава для кислородосодержащих органических соединений в нефти для определения момента времени, когда дополнительная нефть прорвется в эксплуатационную скважину.increase the sampling frequency of the produced oil after waterflooding as the predicted time t 2 for the breakthrough of low salinity injected water into the production well approaches and exploits the identified difference between compositional signatures for oxygenated organic compounds in oil after waterflooding and background compositional characteristics for oxygenated organic compounds in oil to determine the point in time when additional oil will break into the production well. 5. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором пробы нефти анализируют с использованием масс-спектрометрии высокого разрешения (МСВР) на увеличение полной интенсивности сигнала для класса гомологических соединений с общей формулой CxHyOn (I), где x представляет собой целое число в интервале от 5 до 100, предпочтительно от 8 до 75, более предпочтительно от 8 до 60, в частности от 10 до 45, у представляет собой целое число <2x+2 и n представляет собой целое число в интервале от 1 до 10, предпочтительно от 1 до 5, более предпочтительно от 1 до 3, в частности 2.5. The method according to any of the preceding claims, in which the oil samples are analyzed using high-resolution mass spectrometry (HRMS) to increase the total signal intensity for a class of homologous compounds with the general formula C x H y On (I), where x is an integer a number in the range from 5 to 100, preferably from 8 to 75, more preferably from 8 to 60, in particular from 10 to 45, y is an integer <2x + 2 and n is an integer in the range from 1 to 10, preferably 1 to 5, more preferably 1 to 3, in particular 2. - 31 036572- 31 036572 6. Способ по п.5, в котором пробы нефти дополнительно анализируют средствами МСВР на снижение интенсивности величины средневзвешенной эквивалентной массы преполимера, содержащей 1 моль двойных виниловых связей (DBE) для класса гомологических соединений с общей формулой (I).6. The method according to claim 5, wherein the oil samples are further analyzed by HRMS for a decrease in the intensity of the weighted average equivalent weight of the prepolymer containing 1 mol of vinyl double bonds (DBE) for the class of homologous compounds with general formula (I). 7. Способ по п.6, в котором пробы нефти дополнительно анализируют средствами МСВР на повышение полной интенсивности сигнала для класса гомологических соединений с общей формулой (I), имеющих величину DBE, равную 1.7. The method of claim 6, wherein the oil samples are further analyzed by HRMS to increase the overall signal intensity for a class of homologous compounds with general formula (I) having a DBE of 1. 8. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором пробы добытой воды, отобранные после начала заводнения с низкой минерализацией, анализируют на повышение концентрации ионов, выбранных из Fe2+, Ca2+, Mg2' и Sr2+, относительно фоновой пробы добытой воды, отобранной перед началом заводнения с низкой минерализацией.8. A method according to any one of the preceding claims, wherein the produced water samples taken after the start of low salinity waterflooding are analyzed for an increase in the concentration of ions selected from Fe 2+ , Ca 2+ , Mg 2 'and Sr 2+ relative to the background sample produced water sampled before the start of waterflooding with low salinity. 9. Способ по п.8, в котором пробы добытой воды анализируют на снижение общего содержания растворенных твердых веществ относительно фоновой пробы добытой воды, отобранной перед началом заводнения с низкой минерализацией.9. The method of claim 8, wherein the produced water samples are analyzed for a decrease in total dissolved solids relative to a background produced water sample taken prior to the start of the low salinity waterflood. 10. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором регистрируют моменты времени, когда каждая из проб нефти после заводнения добыта из эксплуатационной скважины(н);10. The method according to any of the preceding paragraphs, in which register the points in time when each of the oil samples after waterflooding is produced from the production well (s); определяют пробы после заводнения, которые демонстрируют различие между отличительными признаками состава после заводнения и фоновыми отличительными признаками состава для кислородосодержащих органических соединений, которое характерно для дополнительной нефти, высвобожденной заводнением с низкой минерализацией; и принимают наиболее раннее время добычи, когда обнаружено различие в отличительных признаках состава пробы после заводнения, в качестве момента времени прорыва дополнительной нефти в эксплуатационную скважину(ы).determining post-flood samples that demonstrate a difference between post-flood compositional signature and background compositional signatures for oxygenated organic compounds that are characteristic of additional oil released by low salinity waterflooding; and taking the earliest production time when a difference in post-flood sample composition is detected as the time point for additional oil to break through into the production well (s). 11. Способ обратной адаптации модели нефтяного пласта с низкой минерализацией к данным измерений нефтяного пласта, при осуществлении которого обнаруживают дополнительную нефть способом по п.10 для получения таким путем момента(ов) времени добычи, когда дополнительная нефть прорывается в эксплуатационную скважину(ы), в качестве первых данных измерений нефтяного пласта;11. A method of inversely adapting a low salinity oil reservoir model to oil reservoir measurement data, in which additional oil is detected by the method of claim 10 to thereby obtain the production time (s) when additional oil breaks into the production well (s), as the first measurement data of the oil reservoir; получают дополнительные данные измерений нефтяного пласта, включающие измеренный объем(мы) нефти, добытой из эксплуатационной скважины(н) во время заводнения с низкой минерализацией, в виде функции времени;obtaining additional measurement data of the oil reservoir, including the measured volume (we) of oil produced from the production well (s) during waterflooding with low salinity, as a function of time; вводят общие входные данные и входные данные низкой минерализации в моделирование нефтяного пласта с низкой минерализацией для моделирования заводнения с низкой минерализацией, при этом общие входные данные и входные данные низкой минерализации имеют связанные с ними неопределенности;Entering common and low salinity inputs into a low salinity oil reservoir modeling to simulate low salinity waterflooding, with the general and low salinity inputs having associated uncertainties; выполняют моделирование нефтяного пласта с низкой минерализацией с использованием общих входных данных и входных данных низкой минерализации для генерирования выходных данных низкой минерализации, содержащих вычисленный момент(ы) времени, когда дополнительная нефть прорывается в эксплуатационную скважину(ы); и вычисленный объем(ы) нефти, добытой из эксплуатационной скважины(н) в условиях низкой минерализации, в виде функции времени; и генерируют обратно адаптированную модель нефтяного пласта для заводнения с низкой минерализацией посредством обратной адаптации выходных данных низкой минерализации к данным измерения нефтяного пласта путем настройки неопределенностей во входных данных низкой минерализации.simulating the low salinity oil reservoir using the common and low salinity inputs to generate low salinity outputs containing the calculated point (s) in time when additional oil breaks into the production well (s); and the calculated volume (s) of oil produced from the production well (s) in low salinity conditions, as a function of time; and generating an inversely adapted oil reservoir model for low salinity waterflooding by back-matching the low salinity output to the oil reservoir measurement by adjusting uncertainties in the low salinity input. 12. Способ по п.11, в котором дополнительные данные измерений нефтяного пласта добавочно включают одно или более из измеренного объема(ов) воды низкой минерализации, нагнетенной в нагнетательную скважину(ы), в функции времени;12. The method of claim 11, wherein the additional measurement data of the oil reservoir further includes one or more of the measured volume (s) of low salinity water injected into the injection well (s) as a function of time; измеренного объема(ов) воды, добытой из эксплуатационной скважины(н), в функции времени;the measured volume (s) of water produced from the production well (s), as a function of time; измеренной минерализации добытой воды в функции времени;measured salinity of produced water as a function of time; измеренных концентраций выбранных ионов в добытой воде в функции времени;measured concentrations of selected ions in produced water as a function of time; измеренных скважинных давлений в нагнетательной скважине(ах) и эксплуатационной скважине(ах) на глубине нефтеносного слоя(ев) пласта, в функции времени.measured borehole pressures in the injection well (s) and production well (s) at the depth of the oil-bearing layer (s) of the formation, as a function of time. 13. Способ по п.11 или 12, в котором обратно адаптированную модель нефтяного пласта используют в прогнозирующем режиме для оценки увеличения будущей добычи дополнительной нефти из нефтяного пласта за счет заводнения с низкой минерализацией и/или для планирования усовершенствованного управления заводнением с низкой минерализацией нефтяного пласта.13. A method according to claim 11 or 12, wherein the inversely adapted oil reservoir model is used in a predictive manner to estimate the increase in future production of additional oil from the oil reservoir due to low salinity waterflooding and / or to plan for improved management of low salinity waterflooding. ... 14. Способ по любому из пп.11, 12, в котором повторяют обратную адаптацию моделирования нефтяного пласта один или более раз в ходе заводнения с низкой минерализацией нефтяного пласта.14. A method according to any one of claims 11, 12, wherein the back-adaptation of the oil reservoir simulation is repeated one or more times during the low salinity waterflooding of the oil reservoir. 15. Способ оценивания объема дополнительной нефти, добываемой из нефтяного пласта, как функции времени, при осуществлении которого выполняют обратную адаптацию модели нефтяного пласта с низкой минерализацией к данным измерения пласта способом по любому из пп.11-14, причем при генерировании обратно адаптированной15. A method for estimating the volume of additional oil produced from an oil reservoir as a function of time, during which a reverse adaptation of a low salinity oil reservoir model to reservoir measurement data is performed by the method according to any one of claims 11-14, and when generating a back adapted - 32 036572 модели нефтяного пласта настраивают неопределенности в общих входных данных и во входных данных низкой минерализации;- 32 036572 oil reservoir models adjust uncertainties in general inputs and in low salinity inputs; вводят входные данные высокой минерализации в обратно адаптированную моделирующую программу нефтяного пласта для моделирования заводнения с высокой минерализацией;inputting high salinity input data into a back-adapted oil reservoir simulator to simulate high salinity waterflooding; управляют работой обратно адаптированной программы нефтяного пласта, использующей общие входные данные и входные данные высокой минерализации, для генерирования выходных данных высокой минерализации, включающих вычисленный объем(ы) нефти, добытой из эксплуатационной скважины(н) в условиях высокой минерализации, как функции времени; и оценивают объем дополнительной нефти путем вычитания вычисленного объема(ов) нефти, добытой из эксплуатационной скважины(н) в условиях высокой минерализации, как функции времени, из измеренного объема(ов) нефти, добытой из эксплуатационной скважины(н) во время заводнения с низкой минерализацией нефтяного пласта, как функции времени.controlling the operation of the inversely adapted oil reservoir program using the common and high salinity inputs to generate high salinity outputs including the calculated volume (s) of oil produced from the production well (s) in high salinity conditions as a function of time; and estimating the volume of additional oil by subtracting the calculated volume (s) of oil produced from the production well (s) in high salinity conditions as a function of time from the measured volume (s) of oil produced from the production well (s) during the low mineralization of an oil reservoir as a function of time. 16. Способ оценки продленного периода извлечения обезвоженной нефти для вторичного заводнения с низкой минерализацией, при осуществлении которого оценивают объем дополнительной нефти, добываемой из нефтяного пласта, как функции времени, способом по п.15, причем выходные данные высокой минерализации дополнительно включают вычисленный момент(ты) времени, когда вода высокой минерализации прорывается в эксплуатационную скважину(ы); и оценивают продленный период извлечения обезвоженной нефти для вторичного заводнения с низкой минерализацией вычитанием вычисленного момента(ов) времени, когда вода с высокой минерализацией прорывается в эксплуатационную скважину(ы), из измеренного момента(ов) времени, когда вода с низкой минерализацией прорывается в эксплуатационную скважину(ы).16. A method for estimating an extended dewatered oil recovery period for low salinity secondary flooding, in which the volume of additional oil produced from the oil reservoir is estimated as a function of time by the method of claim 15, wherein the high salinity output further includes the calculated moment (you ) the time when water of high salinity breaks into the production well (s); and estimating the extended recovery period of dewatered oil for low salinity secondary flooding by subtracting the calculated time (s) when the high salinity water breaks into the production well (s) from the measured time (s) when the low salinity water breaks into the production well (s). well (s). 17. Способ оценки продленного периода пониженной обводненности скважинной продукции для третичного заводнения с низкой минерализацией, при осуществлении которого оценивают объем дополнительной нефти, добытой из нефтяного пласта, как функцию времени, способом по п.15, причем выходные данные высокой минерализации дополнительно включают вычисленную обводненность(и) флюидов, добытых из эксплуатационной скважины(н); и оценивают продленный период пониженной обводненности для третичного заводнения с низкой минерализацией путем вычитания вычисленной обводненности(ей) флюидов, добытых из эксплуатационной скважины(н), из измеренной обводненности(ей) флюидов, добытых из эксплуатационной скважины(н) во время третичного заводнения низкой минерализации.17. A method for estimating an extended period of reduced water cut of a well production for tertiary flooding with low salinity, in which the volume of additional oil produced from an oil reservoir is estimated as a function of time, by the method of claim 15, wherein the output of high salinity further includes the calculated water cut ( i) fluids produced from the production well (s); and estimating the extended period of reduced water cut for tertiary low salinity waterflooding by subtracting the calculated water cut (s) of fluids produced from the production well (s) from the measured water cut (s) of fluids produced from the production well (s) during the tertiary low salinity flooding ...
EA201892114A 2016-03-23 2017-03-14 Method to detect incremental oil production arising from a low salinity waterflood EA036572B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB1604962.9A GB201604962D0 (en) 2016-03-23 2016-03-23 Method to detect incremental oil production arising from a low salinity waterflood
PCT/EP2017/056007 WO2017162489A1 (en) 2016-03-23 2017-03-14 Method to detect incremental oil production arising from a low salinity waterflood

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201892114A1 EA201892114A1 (en) 2019-04-30
EA036572B1 true EA036572B1 (en) 2020-11-25

Family

ID=55968790

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201892114A EA036572B1 (en) 2016-03-23 2017-03-14 Method to detect incremental oil production arising from a low salinity waterflood

Country Status (10)

Country Link
US (1) US10815777B2 (en)
EP (1) EP3433465B1 (en)
CN (1) CN109312615B (en)
AR (1) AR107971A1 (en)
AU (1) AU2017236250B2 (en)
BR (1) BR112018069340B1 (en)
DK (1) DK3433465T3 (en)
EA (1) EA036572B1 (en)
GB (1) GB201604962D0 (en)
WO (1) WO2017162489A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210124809A1 (en) * 2019-10-29 2021-04-29 Saudi Arabian Oil Company Systems and Methods for Determining Mechanical Properties of Materials using SENB Testing
US12025589B2 (en) 2021-12-06 2024-07-02 Saudi Arabian Oil Company Indentation method to measure multiple rock properties

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111479984A (en) * 2017-08-14 2020-07-31 彼得里奥-巴西石油公司 Subsea system and method for pressurizing a subsea reservoir by injecting at least one of water and gas
BR102017021444B1 (en) * 2017-10-06 2021-11-03 Petróleo Brasileiro S.A. - Petrobras UNDERWATER SYSTEM AND METHOD FOR PRESSURIZING AN UNDERWATER OIL RESERVOIR THROUGH INDEPENDENT WATER AND GAS INJECTION
FR3088088B1 (en) * 2018-11-06 2020-11-06 Ifp Energies Now PROCESS FOR RECOVERING HYDROCARBONS IN A GEOLOGICAL TANK BY INJECTION OF LOW SALINE WATER
US20220186609A1 (en) * 2019-03-26 2022-06-16 Abu Dhabi National Oil Company Use of chemical in-flow tracers for early water breakthrough detection
US20220120166A1 (en) * 2020-09-30 2022-04-21 C-Innovation Llc Vessel-based water injection systems
CN115898348B (en) * 2021-08-26 2024-07-30 中国石油天然气股份有限公司 Evaluation method for influence of injected water on liquid phase in oil sand
US11920468B2 (en) * 2021-10-26 2024-03-05 Conocophillips Company Real time downhole water chemistry and uses
CN115099363B (en) * 2022-07-22 2023-04-07 核工业北京地质研究院 Method for identifying sandstone uranium ore mineralization fluid action type
US20240085394A1 (en) * 2022-09-01 2024-03-14 Saudi Arabian Oil Company Mixing model to determine the composition of produced water using oxygen and hydrogen isotope ratios

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008029124A1 (en) * 2006-09-08 2008-03-13 Bp Exploration Operating Company Limited Hydrocarbon recovery process
US20150300149A1 (en) * 2009-06-03 2015-10-22 Bp Exploration Operating Company Limited Method and system for configuring crude oil displacement system

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0416310D0 (en) 2004-07-21 2004-08-25 Bp Exploration Operating Method
DK2534333T3 (en) * 2010-02-12 2014-09-01 Bp Exploration Operating Method and system for predicting the effect of microbes injected into an oil-carrying container
EP2601377A1 (en) * 2010-08-06 2013-06-12 BP Exploration Operating Company Limited Apparatus and method for testing multiple samples
DK2710223T3 (en) 2011-05-18 2018-01-22 Bp Exploration Operating Co Ltd PROCEDURE FOR INJECTING LOW SALT CONTENT WATER
DK2798149T3 (en) 2011-12-29 2019-09-30 Shell Int Research PROCEDURE AND SYSTEM FOR IMPROVING OIL RECOVERY (EOR) INJECTING TREATED WATER INTO AN OIL-CONDUCTIVE FORMATION
WO2013117741A1 (en) 2012-02-09 2013-08-15 Bp Exploration Operating Company Limited Enhanced oil recovery process using low salinity water
WO2015007749A1 (en) * 2013-07-17 2015-01-22 Bp Exploration Operating Company Limited Oil recovery method
WO2017011658A2 (en) * 2015-07-14 2017-01-19 Conocophillips Company Enhanced oil recovery response prediction

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008029124A1 (en) * 2006-09-08 2008-03-13 Bp Exploration Operating Company Limited Hydrocarbon recovery process
US20150300149A1 (en) * 2009-06-03 2015-10-22 Bp Exploration Operating Company Limited Method and system for configuring crude oil displacement system

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GUO-QING TANG; NORMAN R. MORROW: "Influence of brine composition and fines migration on crude oil/brine/rock interactions and oil recovery", vol. 24, 1 December 1999 (1999-12-01), pages 99 - 111, XP002336391 *
JAMES SECCOMBE ET AL.: "Improving Wateflood Recovery: LoSal TM EOR Field Evaluation", IMPROVED OIL RECOVERY SYMPOSIUM, 23 April 2008 (2008-04-23), pages 1-19, XP55366796, Tulsa, Oklahoma, USA "LoSal TM Recovery Mechanism"; page 2; figure 3 *
JIM SECCOMBE ET AL.: "SPE 129692 Demonstration of Low-Salinity EOR at Interwell Scale, Endicott Field, Alaska", IMPROVED OIL RECOVERY SYMPOSIUM, 28 April 2010 (2010-04-28), pages 1-12, XP055366820, Tulsa, Oklahoma, USA, cited in the application, the whole document *
MCGUIRE P L, ET AL: "Low Salinity Oil Recovery: An Exciting New EOR Opportunity for Alaska's North Slope", SPE WESTERN REGIONAL MEETING, XX, XX, no. 93903, 30 March 2005 (2005-03-30) - 1 April 2005 (2005-04-01), XX, pages 1 - 15, XP002393783 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210124809A1 (en) * 2019-10-29 2021-04-29 Saudi Arabian Oil Company Systems and Methods for Determining Mechanical Properties of Materials using SENB Testing
US11669659B2 (en) * 2019-10-29 2023-06-06 Saudi Arabian Oil Company Systems and methods for determining mechanical properties of materials using SENB testing
US12025589B2 (en) 2021-12-06 2024-07-02 Saudi Arabian Oil Company Indentation method to measure multiple rock properties

Also Published As

Publication number Publication date
BR112018069340B1 (en) 2022-11-29
CN109312615B (en) 2021-07-30
US20190100996A1 (en) 2019-04-04
AU2017236250A1 (en) 2018-10-04
GB201604962D0 (en) 2016-05-04
EP3433465B1 (en) 2020-01-01
US10815777B2 (en) 2020-10-27
CN109312615A (en) 2019-02-05
WO2017162489A1 (en) 2017-09-28
EA201892114A1 (en) 2019-04-30
EP3433465A1 (en) 2019-01-30
AR107971A1 (en) 2018-07-04
BR112018069340A2 (en) 2019-01-22
DK3433465T3 (en) 2020-03-09
AU2017236250B2 (en) 2021-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA036572B1 (en) Method to detect incremental oil production arising from a low salinity waterflood
EP2116690A1 (en) Geochemical surveillance of gas production from tight gas fields
EP2341372A1 (en) Method for measuring rock wettability
BR112014007821B1 (en) METHOD FOR DETERMINING THE LOCATION, SIZE, AND FLUID COMPOSITION OF A BELOW SURFACE HYDROCARBIDE ACCUMULATION
Fels Source identification investigations of petroleum contaminated groundwater in the Missouri Ozarks
US20210355824A1 (en) Method of assessing an oil recovery process
WO2021186202A1 (en) Method for assessing an enhanced oil recovery process
US20230314646A1 (en) Reservoir fluid mapping in mature fields
Batias et al. Field and laboratory observations of Remaining oil saturations in a light oil reservoir flooded by a low salinity aquifer
Goldsmith* et al. Gas isotope analysis: A cost effective method to improve understanding of vertical drainage in the Delaware Basin
Bryndzia et al. Down-hole reservoir Raman system: A novel new technology for the rapid appraisal of shale gas resource potential
Underschultz et al. Estimating formation water salinity from wireline pressure data: Case study in the Vulcan sub-basin
Smith et al. Comparison of volatiles analysis of cuttings from Woodford and Caney laterals from the SCOOP Play in Oklahoma
Wood Applications of chemical and isotopic tracers to optimize well placement and monitor for contamination by reservoir-derived fluids
Zakaria et al. An Integrated Approach in Designing an Optimum Single Well Chemical Tracer Test of Hardness Tolerance Surfactant-Polymer, First in Offshore Malaysia
De Jongh et al. Ula WAG–World Class EOR–Breathing the Gas of Life into a Mature Oil Field
Subai et al. Accurate Determination of Remaining Oil Saturation (ROS): Challenges and Techniques
Servin Rich Gas Injection Pilot: An Enhanced Oil Recovery Approach Applied to an Unconventional Reservoir in the Bakken Petroleum System
Doorenbos et al. The impact of direct measurements of water saturation and water resistivity from core on the hydrocarbon in place calculations of the Azeri-Chirag-Guneshli (ACG) oil field and the Shah-Deniz gas field offshore Azerbaijan.
Kouznetsov et al. Seismic and rheochemical technologies for improving productive oil capacity of pay zones and monitoring of these technologies
Wilson A Field Trial in a Carbonate Reservoir Using a Solvent-Based Waterflood Process
Behairy et al. Evaluation of Residual Oil Saturation After Waterflood in A Large Carbonate Field, Oman
Vandenberghe et al. THE MERKSPLAS-BEERSE GEOTHERMAL WELL (17W265)
Boreham et al. 12. Monitoring the Geochemistry of Reservoir Fluids
Elshahawi et al. Optimizing water injection performance using cased hole spectroscopy and production monitoring logs

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM BY KZ KG TJ TM